fisica
Páginas: 6 (1314 palabras)
Publicado: 25 de noviembre de 2014
EJERCICIOS DE LA UNIDAD Nº 1. GASES REALES.
1. Diez pies cúbicos de aire a 70 ºC y 1 atm se calientan hasta 610 ºF y se comprimen hasta 2,5 atm. ¿Qué volumen ocupa el gas en este estado final?
2. Un cilindro de 5 pies cúbicos que contiene 5 libras de propano se coloca a la intemperie recibiendo el calor del sol. Un manómetro indica que la presión es 665 psig. ¿Cuál es latemperatura del propano en el cilindro?
3. Dos gramos mol de nitrógeno se colocan en un recipiente de 3 litros a –150 ºC. Calcule la presión del gas mediante la ley del gas ideal y la ecuación de Benedict-Webb-Rubin (BWR).
4. Un tanque de 2,5 metros cúbicos de capacidad, contiene 1 kilogramo mol de dióxido de carbono a 200 K. Utilice la ecuación de estado propuesta por Redlich-Kwong paradeterminar la presión ejercida por el gas en las paredes del tanque.
5. Se suministra a un proceso dióxido de carbono a 200 K y 6,8 atm, a una velocidad de 1000Kg/h. Utilice la ecuación de estado de Redlich-Kowng para calcular la velocidad de flujo volumétrico.
6. En condiciones estándar un gas que se comporta como gas ideal se coloca en un recipiente de 4,13 litros. Por medio de un pistón, lapresión se eleva a 31,2 psia, y la temperatura aumenta a 212°F. ¿Qué volumen ocupa ahora el gas?
7. Un tanque cerrado contiene doscientos kilogramos de nitrógeno a 100 ºC. Un manómetro indica una lectura de 79 atm. Calcule el volumen del tanque empleando el concepto del factor de compresibilidad.
8. Un recipiente de 5 litros contiene 100 moles de nitrógeno a –20,6 ºC. Calcule la presión en eltanque utilizando las gráficas generalizadas de compresibilidad.
9. Un tanque a la presión de 800 atm y temperatura de –70ºC contiene una mezcla de 75% de hidrógeno y resto de nitrógeno (en base molar). Calcule el volumen específico de la mezcla en litros/mol, aplicando la regla de Kay.
10. Calcular el volumen ocupado por 2 kilogramos de aire a 233K y 50 atm, usando la ecuación de Van derWaals. Estime el valor inicial por medio de la ley de gas ideal.
11. Un tanque de 10 metros cúbicos de capacidad se carga con 350 kg de gas propano a 25 ºC. Utilice la ecuación de Redlich-Kwong para calcular la presión en el tanque; después calcule el porcentaje de error que resultaría si se usara la ley de gas ideal para realizar este cálculo.
12. Las constantes de Van der Waals para un gasson: a= 2,31 x 106 atm (cm3/gmol)2 y b= 44,9 cm3/gmol. Calcule el volumen por kilogramo mol si el gas está a 90 atm y 373K.
13. Un tanque de 5 pies cúbicos contiene 5 libras de dióxido de carbono. El límite de seguridad del tanque es de 1660 psig. Utilice la gráfica de compresibilidad para calcular la temperatura máxima permisible del gas.
14. Un flujo de oxígeno entra a un compresor a 298K y 1 atm, a una velocidad de 87 m3/h, y se comprime a 358 K y 100 atm. Calcule la velocidad de flujo de oxígeno comprimido. Emplee las cartas del Factor de Compresibilidad Generalizado.
15. Una libra mol de una mezcla que contiene 0,44 lbmol de nitrógeno y 0,6 lb mol de etano a 50 ºC ocupa un volumen de 1,44 pies cúbicos. Determine la presión del recipiente por medio de: a) Factor decompresibilidad medio(suponiendo la ley de Dalton. b) Método de Kay.
16. Un tanque contiene nitrógeno comprimido a una temperatura de 25 ºC y a una presión de 3 x 103 kPa. El tanque tiene una capacidad de 3 m3. ¿Cuántos kilogramos de nitrógeno contiene el tanque?
17. Un reactor cuyo volumen es 1,213 litros, debe contener 45,4 g de vapor de etanol a 227 °C. ¿Cuál será la presión dentro del reactor?18. Se tienen 10 lb de CO2 en un tanque para extinción de incendios de 20 pie3 a 30°C. ¿Qué lectura dará el manómetro del tanque en una prueba para determinar si el extintor está lleno?
19. El medidor de presión de un cilindro de O2 almacenado a la intemperie a 0°F en el invierno indica 1375 psia. El volumen del cilindro es 6,7 pie3 y al pesarlo se obtiene el peso neto, es decir, el peso...
EJERCICIOS DE LA UNIDAD Nº 1. GASES REALES.
1. Diez pies cúbicos de aire a 70 ºC y 1 atm se calientan hasta 610 ºF y se comprimen hasta 2,5 atm. ¿Qué volumen ocupa el gas en este estado final?
2. Un cilindro de 5 pies cúbicos que contiene 5 libras de propano se coloca a la intemperie recibiendo el calor del sol. Un manómetro indica que la presión es 665 psig. ¿Cuál es latemperatura del propano en el cilindro?
3. Dos gramos mol de nitrógeno se colocan en un recipiente de 3 litros a –150 ºC. Calcule la presión del gas mediante la ley del gas ideal y la ecuación de Benedict-Webb-Rubin (BWR).
4. Un tanque de 2,5 metros cúbicos de capacidad, contiene 1 kilogramo mol de dióxido de carbono a 200 K. Utilice la ecuación de estado propuesta por Redlich-Kwong paradeterminar la presión ejercida por el gas en las paredes del tanque.
5. Se suministra a un proceso dióxido de carbono a 200 K y 6,8 atm, a una velocidad de 1000Kg/h. Utilice la ecuación de estado de Redlich-Kowng para calcular la velocidad de flujo volumétrico.
6. En condiciones estándar un gas que se comporta como gas ideal se coloca en un recipiente de 4,13 litros. Por medio de un pistón, lapresión se eleva a 31,2 psia, y la temperatura aumenta a 212°F. ¿Qué volumen ocupa ahora el gas?
7. Un tanque cerrado contiene doscientos kilogramos de nitrógeno a 100 ºC. Un manómetro indica una lectura de 79 atm. Calcule el volumen del tanque empleando el concepto del factor de compresibilidad.
8. Un recipiente de 5 litros contiene 100 moles de nitrógeno a –20,6 ºC. Calcule la presión en eltanque utilizando las gráficas generalizadas de compresibilidad.
9. Un tanque a la presión de 800 atm y temperatura de –70ºC contiene una mezcla de 75% de hidrógeno y resto de nitrógeno (en base molar). Calcule el volumen específico de la mezcla en litros/mol, aplicando la regla de Kay.
10. Calcular el volumen ocupado por 2 kilogramos de aire a 233K y 50 atm, usando la ecuación de Van derWaals. Estime el valor inicial por medio de la ley de gas ideal.
11. Un tanque de 10 metros cúbicos de capacidad se carga con 350 kg de gas propano a 25 ºC. Utilice la ecuación de Redlich-Kwong para calcular la presión en el tanque; después calcule el porcentaje de error que resultaría si se usara la ley de gas ideal para realizar este cálculo.
12. Las constantes de Van der Waals para un gasson: a= 2,31 x 106 atm (cm3/gmol)2 y b= 44,9 cm3/gmol. Calcule el volumen por kilogramo mol si el gas está a 90 atm y 373K.
13. Un tanque de 5 pies cúbicos contiene 5 libras de dióxido de carbono. El límite de seguridad del tanque es de 1660 psig. Utilice la gráfica de compresibilidad para calcular la temperatura máxima permisible del gas.
14. Un flujo de oxígeno entra a un compresor a 298K y 1 atm, a una velocidad de 87 m3/h, y se comprime a 358 K y 100 atm. Calcule la velocidad de flujo de oxígeno comprimido. Emplee las cartas del Factor de Compresibilidad Generalizado.
15. Una libra mol de una mezcla que contiene 0,44 lbmol de nitrógeno y 0,6 lb mol de etano a 50 ºC ocupa un volumen de 1,44 pies cúbicos. Determine la presión del recipiente por medio de: a) Factor decompresibilidad medio(suponiendo la ley de Dalton. b) Método de Kay.
16. Un tanque contiene nitrógeno comprimido a una temperatura de 25 ºC y a una presión de 3 x 103 kPa. El tanque tiene una capacidad de 3 m3. ¿Cuántos kilogramos de nitrógeno contiene el tanque?
17. Un reactor cuyo volumen es 1,213 litros, debe contener 45,4 g de vapor de etanol a 227 °C. ¿Cuál será la presión dentro del reactor?18. Se tienen 10 lb de CO2 en un tanque para extinción de incendios de 20 pie3 a 30°C. ¿Qué lectura dará el manómetro del tanque en una prueba para determinar si el extintor está lleno?
19. El medidor de presión de un cilindro de O2 almacenado a la intemperie a 0°F en el invierno indica 1375 psia. El volumen del cilindro es 6,7 pie3 y al pesarlo se obtiene el peso neto, es decir, el peso...
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