Ejercicios de saturación en cilindros

Ejercicios de saturación en cilindros
1.- Una mezcla gaseosa que contiene N2, O2 y CO2, en una relación 5:3:2, tiene una saturación porcentual del 65 %, cuando está contenida en un cilindro con capacidad de 200 litros, a la presión de 95.55 psig y temperatura de 113 °F. Con la finalidad de aumentar la presión del cilindro hasta un valor de 882.6 kPa absolutos, se le inyecta una mezcla gaseosaque contiene 60 % de N2 y 40 % de CO2; posteriormente el cilindro se guarda en una bodega que se mantiene a 28 °C, donde éste alcanza el equilibrio térmico.
Calcular:
a) La composición en % mol y % peso de la mezcla gaseosa inicial
b) La composición en % mol y % peso de la mezcla gaseosa final, así como la presión y la saturación absoluta, molar, relativa y porcentual de la mezcla gaseosafinal
2.- Se tienen dos cilindros, A y B, con las siguientes características:
A: V = 150 litros, P = 65 psia, T = 80 °C, aire con humedad relativa del 80 %
B: V = 250 litros, P = 500 kPa absolutos, T = 65 °C, N2 con agua, saturación relativa del 60 %
Los dos cilindros se ponen en contacto mediante una tubería con un diámetro de ¾ de pulgada y longitud de 1.75 m. Lastemperaturas de ambos cilindros se mantienen constantes a las iniciales.
Calcular:
La presión final en cada cilindro
La composición en % mol y peso en cada cilindro, al inicio y al final
La masa y presiones parciales en cada cilindro, al inicio y al
La saturación absoluta, molar, relativa y porcentual en cada cilindro, al
3.- Una mezcla gaseosa formada por N2 y CO2 en una relación peso a peso de 2.5a 1.0, saturada parcialmente con benceno, se alimenta a la presión de 780 mm de Hg, temperatura de 60 ºC y Sp del 50 % a un compresor que aumenta su presión hasta 50 psía y la temperatura a 80 ºC. La mezcla resultante se alimenta a un cilindro con volumen de 500 l, inicialmente lleno con aire seco a la presión de 135 kPa y temperatura de 40 ºC, hasta alcanzar una presión de 45 psía y temperaturade 38 ºC. Calcular el volumen, en pie3, de la mezcla inicial que se debe alimentar al compresor, así como la composición y la saturación absoluta, molar, relativa y porcentual de la mezcla final en el cilindro.
4.- Se tienen tres cilindros de mezclas gaseosas, con las siguientes características:
Cilindro 1Cilindro 2Cilindro 3
V1 = 550 lV2 = 725 lV3 = 430 l
P1 = 350 kPaP2 = 30 psíaP3 = ?T1 =60 ºCT2 = 600 ºRT3 = 140 ºF
30 % CO275 % N2CO2 = ?50 % N220 % O2N2 = ?20 % O2 5 % CO2O2 = ?H2O = ?Los contenidos de estos tres cilindros se descargan a un depósito vacío que tiene un volumen de 2300 l y cuya presión, al término del llenado, medida a 190 ºF es 2.192 psía mayor que cuando se mide a 140 ºF. La mezcla en este depósito contiene al final 22.800 % de CO2, 58.988 % de N2, 17.319 % de O2y 0.893 % de H2O. Calcular la presión y la composición en el tercer cilindro.
5.- Una mezcla gaseosa tiene una composición en base peso del 40% de N2, 1.0182 kgmol de CO2 por cada kgmol de O2 y se encuentra parcialmente saturada con tetracloruro de carbono; esta mezcla se encuentra almacenada en un tanque con un volumen de 15000 pie3 a la temperatura de 140 ºF, presión manométrica de 280 kPay saturación porcentual del 65%. Calcular:
a) La cantidad, en libras, de tetracloruro de carbono que hay que adicionar a la mezcla gaseosa inicial para saturarla, así como la composición en peso y volumen de las mezclas gaseosas inicial y ya saturada
b) La presión a la que hay que comprimir la mezcla gaseosa original, para hacer que condense el 80% del tetracloruro de carbono, si latemperatura del sistema se mantiene constante en 125 ºF; calcular las presiones parciales de cada componente en la mezcla gaseosa final.
c) La temperatura a la que hay que enfriar la mezcla gaseosa inicial, para que condense el 75% del tetracloruro de carbono, si la presión del sistema se mantiene en 40 psig; calcular los volúmenes parciales de cada componente en la mezcla gaseosa final.
d) A la mezcla...