Termodinamica Serie 1 Y 2



2. Se sabe que para almacenar gases, un parámetro de control de seguridad es la presión. Se desea saber cuál será la temperatura máxima a la que se puede almacenar un gas, que originalmente se encuentra a la temperatura de 528 °R y a presión de 14 MPa, si se sabe que al rebasar una presión de 30 MPa se corre el peligro de que el gas almacenado explote
= 14 x106 Pa()=138.1692 atmT2=
T2 = 30 x 106 ()= 296.0769 T2=628.51 °K
528 °R ()=293.304 °K
4. Una cierta masa de gas a 300 °K, ocupa un volumen de 106 cm3 a la presión absoluta de 106 dinas cm -2, posteriormente se comprime y se calienta hasta alcanzar 400 °K y un volumen de 104 cm3 ¿Cuál es el valor de la presión absoluta final en Pa?
PV=n RT. P=
P= P= 133414634.1 dinas cm-2
n=(4.0650x10^10) []P=13341463.41 Pa
6. Calcule la temperatura a la cual 3.14x10-4 lb de aire ocupan un volumen de 1.08x10-4 m3 y su presión es de 790 torr.
PV=nRT T= 3.14x10-4 lb()()()=4.9x10-3Mol de aire
T= Masa molar promedio del aireseco=28.97 g/mol.
T=2606.5 °K 10.08x10-4 m3 ()=1.008 L
8. Un cilindro cuyo volumen es de 1500 mL contiene una muestra gaseosa y los valores de sus parámetros intensivospresión y temperatura son 4.00 torr y 672°R respectivamente; con esa información determine el valor de la propiedad extensiva cantidad de sustancia.
PV= η RT 1500 mL() = 1.5 L η=
η = 4 torr()= .005 atm =2.4 x10-4 mol
672 °R ()=372.96 °K

10. Para un cierto hidrocarburo gaseoso, 20.00 mg ejercen una presión de 24.7 torr en una vasija de 500 cm 3 a 25 °C. Identifique de que gas se trata.PV=ηRT T=25°C=298.15°K 20mg() =0.02
PV=RT 24.7 torr()=0.0325 atm CXH2X+2=16.011g/mol
M= 500 cm3()=.5 L = 1.92
M== 30.075 g/mol C2H6
12. Para un mol de N2 gaseoso a 0.00 °C, se observaron los siguientes volúmenes a diferentes presiones.
P(atm)
1.000
3.000
5.000
V(cm3)
22405
7461.4
4473.1
Calcule y represente PV/nT- vs-P para estos puntos y extrapole a P=0 para evaluar R
=0.082 =0.0818= 0.084
Ec. De la recta (calculada con calculadora casio fx-991ES PLUS)
y=-135.1x+14.162
P(0)=14.162
14. En el centro nuclear de Salazar, Edo de México, en donde la presión atmosférica tiene un valor de 0.747 bar; se encuentra un reactor que contiene gas con una presión manométrica de 0.24 bar y temperatura de 369 °K . Si se extrae la mitad de la masa original del gas y la temperatura disminuye20%, calcule la presión manométrica del fluido del reactor.
Pabs=Patm +Pman Pman=Pabs- Patm 369 x 20% =73.8 °K
Pabs=0.747 bar + 0.24 bar = 0.24 bar ----------180.01
Pabs= 0.487 bar P2=T2 ( 1 bar --------------750.06 torr
P2= (73.8 °K)()= 0.04 atm 760 torr----------1 atm
0.04 atm ()()=0.048 bar 180.01-----------0.23 atm
2.Cierta mezcla de He y Ne en un bulbo de 356 cm3 pesa0.148 g y se encuentra a 20 °C y 748 torr. Calcule la masa y la fracción molar del He presente.
M= 4 χ He+ 20(1- χ He)=10.157
M= 4 χ He+ 20-20 χ He=10.157
M= 10.157 g/mol -16 χ He =-9.84
NT== 0.01457 mol χ He = -9.84/-16 =.615
χ He M He + χ Ne M Ne = 10.157 = 0.015
χ He + χ Ne =1 m He=(0.615)(0.01457)x4=0.0357

4. Una mezcla de oxigenoy nitrógeno tiene una densidad de 1.185 g/ La 25 °C y 101.3 kPa. Calcule la fracción molar del oxigeno.
Χ= ϕ O2 M O2 + ϕ N2 M N2=PM = ϕ O2=
ρ=1.185g/L ϕ O2 + ϕ N2 = 1 ϕ O2=0.621
T= 25°C= 298.15 °K ϕ N2 = 1 -ϕ O2
Φ O2=? ϕ O2 M O2 + (1 -ϕ O2) M N2 =PM
PM = ϕ O2 M O2 + M N2 - M N2 ϕ O2 = PM
PM= Φ M ϕ O2(M O2 - M N2)=PM - M N2
ϕ O2=
6. Un bulbo de 1 litro con metano a una presión de 10 kPa se conecta a un bulbo de 3 litros conhidrogeno que se encuentra a una presión de 20 kPa; ambos bulbos están a la misma temperatura (25 °C). P1=10 kPa
V1= 3 L
P2=20 kPa


a) Despues de que los gases se hayan mezclado, ¿Cuál será la presión parcial y la fracción molar para cada componente de la mezcla?
Datos
V1=1 L CH4
P1= 10 kPa
V2 = 3 L H2 PT = +
P2=20 k Pa Pt=17.5 kPa
T1, 2=25 °C= 298.15 °K...