Examen Termodinamica Basica

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E
INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

Departamento deFormación Básica
Academia de Química
Termodinámica básica
“Examen tipo B”1.-Una muestra de 9kg de una mezcla de gases ideales, cuya composición en masa (gravimétrica) se expresa como: 25% de CO₂; 30% de C₄H10; y 45% de CH₄, ocupa un volumen de 0.80 m³ a una expresiónmanométrica de 5 bar. Si la presión barométrica es 1 bar, determinar: a) el numero de Kmol de cada componente; b) el numero total de Kmol de la mezcla; c) la fracción mol de cada componente; d)el pesomolecular promedio o masa molar aparente; e) la temperatura de la mezcla; f) la presión parcial del CO₂ ; g) el volumen parcial del CH₄ ; h) la constante (R) especifica de mezcla, expresada en (KJ/Kg K);i) ´¿Cuántos kilogramos de CO₂ deben sumarse a la mezcla para que la fracción masa del CO₂ sea igual a 0.35?.

N° DE
COM compuesto Mi
Kg/
mol Mi
Kg YₒMi
% ᶠmi ni Yi YiMi Vi
m³ Pi
Bar


1CO₂

44

2.25

25

0.25

0.0511

0.1457

6.4108

“””
0.8742


2

C₄H10

58

2.70

30

0.30

0.0465

0.1325

7.6856

“””

“”””


3CH₄

16

4.05

45

0.45

0.2531

0.7216

11.5456

0.5772

“”””

total
9
100
1.00
0.3507
1.000
25.6414
0.8
6

Datos: 9Kg
T=?
RV=? (KT/KgK)
(m CO₂)=?ᶠm=0.35

Calculo de la mi
ᶠmi=mi/mT

mi= ᶠmimT
mCO₂=(0.25)(9Kg)= 2.25

mC₄H10= (0.30) (9kg)= 2.70

mCH₄=(0.45)(9Kg)= 4.05

Calculo de ni

ni= mi/MinCO₂=(2.25(Kg))/(44(Kg/mol))=0.0511 Kmol
nC₄H10=27/58=0.0465kmol

nCH₄=(4.05)/16=0.2531kmol

Cálculos de Yi

Yi=ni/nT

YCO₂=(0.0511)/(0.3507)=0.1457

YC₄H10=(0.0465)/(0.3507)=0.1325...