Ejercicios de termodinamica

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Las propiedades del punto crítico para el CO2 son Pcr = 3880 atm y Tcr = 304.2ᴼ K; y las del punto triple son Ptr = 72.9 atm y Ttr = 216.55 K.

a) ¿Cuál es la máxima presión que permite lasublimación del CO2 con un incremento de la temperatura?
b) ¿Cuál es la mínima presión para la estabilidad del CO2 supercrítico?
c) Estime la variación en la entalpía de vaporización molar para el CO2con los datos que se dan en este problema. Indique las suposiciones que realiza para el cálculo. ¿Espera que su valor concuerde razonablemente con el dato real? Explique.

a) La máxima presión quepermite la sublimación del CO2 al aumentar la temperatura es la presión del punto triple, es decir, 72.9 atm.

b) La mínima presión para la estabilidad del CO2 supercrítico es la presión delpunto crítico, es decir, 3880 atm.

c) Los puntos crítico y triple están incluidos en la línea de equilibrio líquido Φ vapor. Podemos entonces aplicar la ecuación de Clausius-Clapeyron para calcularel valor del ∆vapHm:

lnPcrPtc=-∆VapHmR1Tcr-1Ttr

∆vapHm=RlnPcrPtcr1Tcr-1Ttr

∆vapHm=8.314ln388072.91304.2-1216.55
∆vapHm=24.8KJ/mol

Para realizar este cálculo hemos supuesto que el volumenmolar del líquido es despreciable frente al del gas, que el vapor se comporta como un gas perfecto, y que el ∆vapHm es independiente de la temperatura en el rango implicado. El rango de temperaturaes de aproximadamente 90 grados, por lo que se puede suponer que la variación del ∆vapHm en este rango no es muy importante. De hecho, el valor tabulado para ∆vapHm es de 25.3 kJ/mol, por lo que elapartamiento es de un 2 %.
La presión de vapor del hexano en equilibrio con su líquido varía con la temperatura de acuerdo a la siguiente tabla:

Pv (atm) | 1 | 0.1 | 0.01 | 0.001 |
T (°C)| 68.3 | 9.8 | -29.3 | -57.6 |

a) ¿Cuál es la temperatura de ebullición normal para el hexano?
b) Obtenga una relación matemática entre P y T
c) Determine la variación en la entalpía...
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