matematicas

INSTITUTO TECNOLOGICO DE ACAPULCO
INGENIERIA ELECTROMECÁNICA
TERMODINÁMICA
Unidad 5. Mezclas no reactivas.


Profesora: Rosa María Moctezuma Ramos
Alumna: Ramón Serna Nava
Numero de control: 11321109
Horario: 07:00-08:00 hrs
Grupo: IE2
Aula: 308

























5.1 FRACCIONES MOLARES Y DE MASA.
Para determinar las propiedades de una mezcla esnecesario conocer la composición de la mezcla, así como las propiedades de los componentes individuales. Hay dos maneras de describir la composición de una mezcla: ya sea mediante la especificación del número de moles de cada componente, método que recibe el nombre de análisis molar, o mediante la especificación de la masa de cada componente, denominado análisis gravimétrico.
Considere una mezcla degas compuesta de componentes. La masa de la mezcla es la suma de las masas de los componentes individuales, y el número de moles de la mezcla es la suma del número de moles de los componentes individuales (FIGS. 13-1 y13-2).

La relación entre la masa de un componente y la masa de la mezcla se conoce como fracción de masa (o másica) (fm), y la relación entre el número de moles de uncomponente y el número de moles de una mezcla se denomina fracción molar (o mol) y:

Si se divide la ecuación 13-1a entre o la ecuación 13-1b entre se puede demostrar fácilmente que la suma de las fracciones masa o de las fracciones molares para una mezcla es igual a 1 (FIG 13-3):

La masa de una sustancia puede expresarse en términos del número de moles y la masa molar de la sustancia como .Entonces, la masa molar aparente (o promedio) y la constante de gas de una mezcla se expresa como

La masa molar de una mezcla también se puede expresar como

Las fracciones de masa y molar de una mezcla están relacionadas por medio de

5.2 COMPORTAMIENTO P-V-T DE MEZCLAS DE GASES IDEALES Y REALES.
5.2.1 LEY DE DALTON.
5.2.2 LEY DE AMAGAT.
Un gas ideal se define como aquel cuyas moléculas seencuentran lo suficientemente alejadas, de forma tal que el comportamiento de una molécula no resulta afectado por la presencia de otras –una situación hallada a densidades bajas-. También se mencionó que los gases reales se aproximan mucho a este comportamiento cuando se encuentran a baja presión o a altas temperaturas respecto de sus valores de punto crítico. El comportamiento de un gas idealse expresa por medio de la relación , que recibe el nombre de ecuación de estado de gas ideal. El comportamiento P-v-T de gases reales se expresa con ecuaciones de estado más complejas o por medio de Pv=ZRT, donde Z es el factor de compresibilidad.
Cuando se mezclan dos o más gases ideales, el comportamiento de una molécula no es afectado por la presencia de otras moléculas similares o diferentesy, en consecuencia, una mezcla no reactiva de gases ideales se comporta también como un gas ideal. El aire, por ejemplo, se trata convenientemente como un gas ideal en el intervalo donde el nitrógeno y el oxigeno se comportan como gases ideales. Sin embargo, cuando una mezcla de gases esta compuesta por gases reales (no ideales), la predicción del comportamiento P-v-T de la mezcla se vuelvebastante ardua.
La predicción del comportamiento P-v-T de mezclas de gas suele basarse en dos modelos: la ley de Dalton de las presiones aditivas, y la ley de Amagat de volúmenes aditivos. Ambos modelos se describen y analizan enseguida.
Ley de Dalton de presiones aditivas: La presión de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que cada gas ejercería si existiera sólo a la temperaturay volumen de la mezcla (FIG. 13-5)
Ley de Amagat de volúmenes aditivos: El volumen de una mezcla de gases es igual a la suma de los volúmenes que cada gas ocuparía si existiera sólo a la temperatura y presión de la mezcla (FIG. 13-6)
Las leyes de Dalton y Amagat se cumplen con exactitud en mezclas de gases ideales, pero sólo como aproximación en mezclas de gases reales. Esto se debe a las...