4.3.3.2 REGLA DE KOPP.

Es una ampliación de la ley anterior a los compuestos y plantea que:

"la capacidad calorífica de un compuesto es aproximadamente igual a la suma de la capacidad calorífica de los elementos que lo constituyen".

 Paraelementos de masa atómica inferior al potasio se asignan valores calculados a partir de datos experimentales

La regla se aplica a los líquidos, usando unos valores modificados para la capacidad calorífica de los diferentes elementos.

Para ambas fases se dan los datos respectivos en la Tabla 4.6. Es importante anotar que en el cálculo de una capacidad calorífica utilizando la Regla de Kopp deben tenerse en cuenta todos los átomos de un elemento en su fórmula molecular y que la capacidad calorífica que se encuentra está expresada en unidades molares consistentes.

Tabla 4-6. VALORES PARA LA REGLA DE KOPP.

Temperatura: 25 °C. Unidades molares consistentes.

EJEMPLO 4.2

Para el BaSO4 sólido, calcule la capacidad calorífica a partir de la Regla de Kopp.

SOLUCIÓN

Tomando el valor de cada elemento de la Tabla 4.6 y multiplicando por el número de átomos en la molécula se tiene que:

cp = (6.2+6.2 + 4 x 4) cal/gmol K° = 28.4 cal/gmol

 el valor experimental es de 25.58 cal/gmol Kº.

Se trata -de nuevo- de una aproximación utilizable sólo en última instancia, máxime cuando es un valor a 25 °C y no se conoce cómo varía con la temperatura, variación de suprema importancia en el cálculo de cambios entálpicos.

EJEMPLO 4.3

Calcule la capacidad calorífica, cp , para el CuO, a partir de la información dada en este capítulo.

SOLUCIÓN:

a) En la Figura 4.6 la temperatura está expresada en grados Kelvin, por tanto

T = 200 ºC y T = 473 K. Leyendo en la figura:

cp = 0.15 BTU/lb F° = 11.931 BTU/lbmol F°

b) A partir de la Tabla 4.5 se encuentra que cp para el CuO está dada por la ecuación:

cp = 10.87 + 0.3576 x 10'2 T - 150600 T

en unidades molares consistentes y la temperatura en K, válida entre 273 y 810 K.

Reemplazando en la ecuación el valor de T = 473 K, se encuentra que:

cp = 11,188 BTU/lbmol F°

c) A partir de la Regla de Kopp:

cp = ( 6.2 + 4 ) BTU/lbmol F° = 10.2 BTU/lbmol F°

4.3.4 CARBONES.

La capacidad calorífica de diferentes clases de carbón, y de carbón que ha reaccionado parcialmente, puede estimarse combinando las capacidades caloríficas de los componentes que se reportan en el análisis aproximado. El Coal Conversión System Data Book cita las siguientes capacidades caloríficas de los componentes, basados en el trabajo de Kirov:

Para carbono fijo:

      4-11

Para cenizas:

        4-12

Para materia volátil primaria:

        4-13

Para materia volátil secundaria:

       4-14

Humedad: se utiliza la capacidad calorífica del agua líquida.

Ecuaciones en las cuales la capacidad calorífica está en unidades másicas consistentes y la temperatura en °F.

La materia volátil secundaria, MVS, se define como igual al 10 % del carbón seco y libre de cenizas.

La materia volátil primaria, MVP, es la diferencia entre la materia volátil total y la materia volátil secundaria.

En estas condiciones, la capacidad calorífica de un carbón se calcula como el promedio ponderado, másico, de las capacidades caloríficas de sus componentes.