Fisico

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL

TERMODINÁMICA Y FÍSICO-QUÍMICA

ESCUELA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS

NOMBRE: CLAUDIO VILLARES

PROFESOR: ING.RENÁN CRIOLLO

CURSO: QUINTO

TEMA: EJERCICIOS RESUELTOS - DANIELS
1.1. El peso de un matraz donde se ha hecho el vacío aumenta 0.2500, 0.5535 y 0.5268 g cuando se introducen separadamente en el matraz,bajo las mismas condiciones de temperatura y presión, oxigeno, cloro y un compuesto de oxigeno y cloro. Conociendo que el oxigeno es diatómico y tiene un peso molecular de 31.999, calcular, basándose en estos datos exclusivamente, los pesos moleculares del cloro y del oxido de cloro. Explique, deduciéndolo de los resultados obtenidos, el numero de átomos en la molécula de cloro y la formula químicadel oxido de cloro.
Datos:
m1=0,2500g
m2=0,5535g
m3=0,5268g
MO2=31,999gmol
Solución
Compuesto:
O2 y Cl2
ClO2
nO2=mM
nO2=0.2500g31.999gmol
nO2=0.0078127mol

MCl2=mn
MCl2=0.5535g0.0078127mol
MCl2=70,846 gmol

MClO2=mn
MClO2=0.5268g0.0078127mol
MClO2=67.43gmol

1.2. Calcular el volumen ocupado por 20 g de bióxido de carbono a una presión de 740 mm y a 30°C, tomando encuenta que se obedece la ley de los gases ideales.

Datos
gCO2 = 20g
P= 740 mmHg = 0.974 atm
T= 30°C = 303.15K

Solución
n=gM

n=20g44gmol

n= 0.4545 moles de CO2

PV= nRT
V=0.4545 moles*0.08205atmLmolK*303.15K0.974 atm

V = 11.603 L

1.3. En un aparato de Victor Meyer la evaporación de 0.110 g de un hidrocarburo puro, H (CH2) nH, desplaza 27.0 mL de aire medidos en unabureta de mercurio a 26.1°C y 743 mm. ¿Cuál es el peso molecular del hidrocarburo y el valor de n?

Datos
gH(CH2)nH = 0.110 g
V= 27.0 mL = 0.027L
T= 26.1 ℃ = 299.25 K
P=743 mmHg = 0.978 atm

Solución
PV= nRT

M1= gPVRT
M1= 0.110 g0.027 L0.082 atm.Lmol.K299.25 K0.978 atm

M1=102 gmol

Masa molecular hidrocarburo = MH2+ M(CH2)n

102 = 2 + 14n

n = 7

1.4. Calcular elpeso molecular promedio del aire saturado con vapor de agua, a 25°C y a una presión total de 1 atm. La presión de vapor del agua a esta temperatura es de 23.7 mm. Considérese el aire como formado por 80% de nitrógeno y 20% de oxigeno en volumen.

Datos

P= 1 atm=760 mmHg
T= 25°C = 298.15K
PVH2O= 23.7 mmHg

Solución
PAire húmedo = PAire seco +PVH2O
PAire seco = (760- 23.7) mmHg
PAireseco = 736.3 mmHg

Cálculo de las presiones parciales de cada gas

Pi = Xi P
PN2 = 0.80*736.3 mmHg = 589.04 mmHg

PO2 = 0.20*736.3 mmHg = 147.26 mmHg

Gas | Pi (mmHg) | Xi =PiP | Mi gmol | Xi Migmol |
N2 | 589.04 | 0.7620 | 28.0000 | 6.2080 |
O2 | 147.26 | 0.2050 | 32.0000 | 21.7000 |
VH2O | 23.7 | 0.0230 | 18.0000 | 0.5580 |Mi=28.466gmol

1.5. Calcular el número de toneladas de bióxido de carbono, sobre una superficie de una milla cuadrada, si la presión atmosférica es de 760 mmHg y el aire contiene 0.046% en peso de CO2.

Datos

P = 760 mmHg = 101325 Pa

%CO2 = 0.046

A = 1milla2 = 25921m2

Solución

P=WA
W=101325Pa*25921m2W=2.626445325*109 N

WCO2=W*0.046
WCO2=1.20816485*108N

W=mg
m=1.20816485*108N9.8 ms2
m= 1.232821275*107 kg

gCO2= 1.232821275*107 kg*1 Ton1000 kg

gCO2=12.32821275*103Ton

1.6. Se llenan los matraces A y B con oxigeno y nitrógeno, respectivamente, a 25°C y se conectan por medio de una llave.

| | Volumen, ml | Presión, atm |
A | O2 | 500 | 1 |
B | N2 | 1500 | 0.5 |Calcular (a) la presión total, (b) la presión parcial de cada gas y (c) la fracción molar del
Oxígeno en la mezcla final:

Solución
| | Vi (ml) | Pi (atm) | xi =ViV | Pi xi |
A | O2 | 500 | 1 | 0.25 | 0.25 |
B | N2 | 1500 | 0.5 | 0.75 | 0.375 |
PiXi=0.625 atm
Fracción molar del oxigeno en la mezcla final:

| | Pi | xi=PiP |
A | O2 | 0.25 | 0.40 |
B | N2 | 0.375 | 0.60...