Mezcla de gases
¿De la escuela? Gracias
Un recipiente de 1 m3 que contiene aire a 25ªC y 500 kpa se conecta por medio de una válvula a otro recipiente que contiene 5 kg de aire a 35ºC y 200 kpa. Enseguida, se abre la válvula y se deja que todo el sistema alcance el equilibrio térmico con el entorno, el cual se haya a 20ºC. Determine el volumen del segundo recipiente y la presión final de equilibrio del aire
Un recipiente de 1 m3 que contiene aire a 25ªC y 500 kpa se conecta por medio de una válvula a otro recipiente que contiene 5 kg de aire a 35ºC y 200 kpa. Enseguida, se abre la válvula y se deja que todo el sistema alcance el equilibrio térmico con el entorno, el cual se haya a 20ºC. Determine el volumen del segundo recipiente y la presión final de equilibrio del aire
Respuesta de davidponce
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Primero suponemos que el proceso es isoentrópico (no pierde calor por las paredes).
Usaremos R= 0.0821 [L atm/mol K]
V1 = 1 m3 = 1000 L
T1 = 25ºC = 298.15 K
P1 = 500 KPa = 4.9346 atm
Calculamos lo moles = P V/ R T = 201.59 moles
m2 = 5 Kg = 173.37 mol (PM aire 28.84 g/mol)
T2 = 35ºC = 308.15 K
P2 = 200 KPa = 1.9738 atm
calculamos V2 = R n T /P = 2222.2 L
por tanto tenemos que el volumen total es V1 + V2 = 3222.2 L
y los moles totales son: n1 + n2 = 374.96 moles
teniendo Tf = 20ºC = 293.15 K
Pf = R n T/ V = 2.8 atm = 283.71 KPa
Usaremos R= 0.0821 [L atm/mol K]
V1 = 1 m3 = 1000 L
T1 = 25ºC = 298.15 K
P1 = 500 KPa = 4.9346 atm
Calculamos lo moles = P V/ R T = 201.59 moles
m2 = 5 Kg = 173.37 mol (PM aire 28.84 g/mol)
T2 = 35ºC = 308.15 K
P2 = 200 KPa = 1.9738 atm
calculamos V2 = R n T /P = 2222.2 L
por tanto tenemos que el volumen total es V1 + V2 = 3222.2 L
y los moles totales son: n1 + n2 = 374.96 moles
teniendo Tf = 20ºC = 293.15 K
Pf = R n T/ V = 2.8 atm = 283.71 KPa
