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GUIA No. 1: MEZCLAS DE GASES IDEALES
Elaborada y/o recopilada por: Ing. Rubén Arévalo

Para la solución de los siguientes ejercicios considere comportamiento ideal de los gases. Resuélvalosusando los calores específicos a 300 K y también considerando la variación de los calores específicos con la temperatura.

1. Un análisis de los productos de un cierto proceso de combustión arroja lasiguiente composición en base volumétrica:
Componente Porcentaje en Volumen
N2 70
CO2 15
O2 11
CO 4
Determine:
a) La composición de la mezcla en base másica.
b) La masa de 0.2 m3 de esta mezcla ala condición de 100 kPa y 20°C.
c) El calor requerido para calentar la mezcla a volumen constante desde el estado inicial hasta 150°C.

2. La mezcla del problema 1 es comprimida en un procesoadiabático reversible en un cilindro desde el estado inicial hasta un volumen de 0.1 m3. Determine la temperatura final y el trabajo para el proceso.

3. Dos tanques rígidos adiabáticos están conectadospor una válvula. El tanque A tiene un volumen de 5 m3 e inicialmente contiene oxígeno a 15°C y 400 kPa. El tanque B tiene un volumen de 35 m3 y contiene inicialmente nitrógeno a 35°C y 150 kPa. Seabre la válvula, permaneciendo abierta hasta que la mezcla resultante llega a un estado uniforme. Determine:
a) La presión y la temperatura final.
b) El cambio neto de entropía para el proceso.4. Una mezcla gaseosa que contiene 50% de argón, 50% de dióxido de carbono, en volumen, está contenida en un cilindro a 300 kPa y 150°C. El gas es expandido hasta 150 kPa en un proceso adiabáticoreversible. Determine la temperatura final, el trabajo hecho por kmol de mezcla y los cambios de entropía del argón y del CO2 durante el proceso por kmol.

5. Hidrógeno y nitrógeno se mezclan en unproceso adiabático de EEFE en la relación 2 kmol de hidrógeno por kmol de nitrógeno. El hidrógeno entra a 0.5 MPa, 20°C y el nitrógeno entra a 0.5 MPa, 200°C. La presión después de la mezcla es 0.49...