Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial




descargar 23.31 Kb.
títuloMelgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial
fecha de publicación04.01.2016
tamaño23.31 Kb.
tipoExamen
med.se-todo.com > Ley > Examen

Melgarejo Rubio Guadalupe

Termodinámica 2010-II PRIMER EXAMEN PARCIAL

TEORÍA


  1. Define y dibuja, en un diagrama P vs V, proceso isobárico, proceso isocórico y proceso isotérmico.

P

V

Proceso Isotermico (morado): Es aquel en el cual la temperatura se mantiene constante, el cambio de energía es cero.
Proceso Isobárico (verde): Es aquel en el cual la presión se mantiene constante.
Proceso Isocórico (rojo): Es aquel en el cual el volumen se mantiene constante.

  1. Defina la ley de Boyle y la de Charles. Haga un dibujo (gráfica) de estas dos leyes.

P

V

Ley de Boyle: Boyle realizó un estudio sobre el comportamiento físico de los gases y comprobó que el volumen (V) de una cantidad dada de gas, a temperatura constante, es inversamente proporcional a su presion (P).

PV = constante

Ley de Charles: Sus estudios demostraron que, a presión constante, el volumen de una muestra de gas se dilata cuando se calienta y se contrae cuando se enfría. Esto significa que, a presión constante, el volumen de una cantidad dada de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta.

V/T = constante

3.- Escriba los principios supuestos del modelo de gases ideales y compárelos con los supuestos del modelo de Van der Waals para gases reales, mencionando las principales correcciones con respecto al primer modelo. Explique las constantes “a” y “b”.

Gases Ideales:
1.- Moléculas de masa despreciable.
2.- Movimiento aleatorio de las partículas.
3.- Choques elásticos
4.- No hay interacción entre partículas.

Gases Reales (Van der Waals)
1.- Incorpora el tamaño físico de las moléculas
2.-Incluye la fuerza de interacción atractiva.
3.- Dichas características dependen de la sustancia.
En el modelo de Van der Waals se establecen 2 parámetros que dependen de la sustancia y deben determinarse experimentalmente. Los parámetros b y a incluyen el tamaño finito de las moléculas y la fuerza de interacción atractiva, respectivamente.

4.- Si entendiste la Ley de Dalton podrías decir, ¿en dónde se percibe mejor el bouquet del vino, en la Ciudad de México o en Acapulco?
En la Cd. De México pues hay menor presión, lo que se traduce en una menor cantidad de oxígeno, que al mezclarse con el bouquet se encuentra en una menor proporción, que si estuviera a nivel del mar donde la presión es mayor, y por ende hay una mayor cantidad de oxígeno.

5.- De la figura 1 indique a) zona de gas, b) líquido, c) vapor y d) punto crítico.












En la parte azul se encuentra la zona líquida, el punto morado es el punto crítico, la parte de color verde es donde se encuentra el vapor y en donde esta de color rojo es la zona gaseosa.
6.-Defina las principales características del punto crítico, en términos de volumen crítico, presión crítica y temperatura crítica. Mencione brevemente, como son las densidades del líquido y gas en ese punto y el menisco del sistema en cuestión.

A una temperatura particular, la isoterma es tangencial a la curva discontinua y sólo se encuentra presente una fase. En este momento, se encuentra en un punto conocido como punto crítico.

La Temperatura crítica, es la temperatura arriba de la cual no puede ocurrir la condensación, sin importar cuan alta sea la presión. A temperatura debajo de la temperatura crítica, es posible comprimir el gas hasta que alcance la condensación.

El volumen crítico se expresa como una cantidad molar.

La Presión crítica es la máxima presión a la cual el gas se puede condensar.

Las densidades del gas y del líquido en este punto son iguales y no se puden distinguir las 2 fases, pues coexisten.
7.-Para la figura 1, ¿Es posible obtener líquido, comprimiendo a presión constante?¿Qué propiedades termodinámicas tendría que cambiar y de que forma para esta tarea?¿Es posible pasar del estado líquido a gaseoso sin pasar por el equilibrio líquido vapor?¿Que haría para lograrlo? (Para todas estas preguntas no basta con responder si ó no; haga una explicación breve, sin rollo, al respecto).

Sí es posible que al disminuir el volumen de un gas a presión constante, se convierta gradualmente en líquido.

El volumen y la temperatura cambian, la presión se mantiene constante.

No es posible pasar del estado líquido a gaseoso sin pasar por el equilibrio líquido-vapor, porque toda temperatura menor a la temperatura crítica se encuentra dentro de la “campana”, donde la presión es constante y se encuentra dicho equilibrio que va a permitir el cambio.
8.-Describa brevemente que significan las constantes “a” y “b” del modelo de Van der Waals.

Este modelo tiene 2 paramétros que dependen de la sustancia y deben determinarse experimentalmente. Los parámetros a y b incluyen el tamaño finito de las moléculas y la fuerza de interacción atractiva, respectivamente.
9.-Explique, para la figura 1 porque en la zona de la “campana” la presión es constante, para cualquier isoterma, y cómo se le llama a esa presión.

También se le conoce como equilibrio de presión de vapor o, simplemente presión de vapor. En esa zona la presión es constante, pues es la parte en la que un gas pasa a estado líquido y coexisten ambas fases.

10.-En la ecuación de Van der Waals, interprete, en términos de energía cinética de las moléculas de un gas, fuerzas atractivas, fuerzas repulsivas y volumen de moléculas, los siguientes casos: a) nRT>>V-nb y nRT/(V-nb)>>n2a/V2, b) Vnb, c) nRT/(V-nb)  n2a/V2, d) nRT/(V-nb) > n2a/V2 y e) nRT/(V-nb) < n2a/V2.

PROBLEMAS

  1. Un gas ideal, a 430 K, se enfría a isobáricamente hasta que su volumen disminuye en un 18%, ¿Cuál es la temperatura final del gas?

T1= 430 K
T2= ¿? T2= 352.6 K
V1= 22.4 L
V2= 0.82 x 22.4 = 18.368 L

  1. Considere el sistema compuesto mostrado en la siguiente figura que se mantiene a 298 K. Suponiendo el comportamiento del gas ideal, calcular la presión total y la presión parcial de cada componente cuando se quitan las barreras que separan los compartimentos. Suponga despreciable el volumen de las barreras. Los valores de la figura son los volúmenes de cada compartimiento y las presiones respectivas de cada gas para esos volúmenes dados.




PHe= 1.48 atm

PNe= 2.46 atm

PXe= 0.987 atm

nHe= = 0.121 mol He

nNe= = 0.302 mol Ne

nXe= = 0.0403 mol Xe

nTOT= nHe + nNe + nXe = 0.121 + 0.302 + 0.0403 = 0.4633 moles totales

XHe=

XNe=

XXe=

PTOT= 1.88 atm

Presiones Parciales

PHe= XHe x PTOT = x 0.49 atm

PNe= XNe x PTOT = x 1.22 atm

PXe= XXe x PTOT = x 0.16 atm

  1. La producción industrial de gas natural (CH4) es muy importante en la industria petroquímica como materia prima y/o combustible, dadas sus diferentes aplicaciones industriales.

Un buen día una empresa, requiere una asesoría técnica, para poner en marcha un proyecto de producción de gas natural, y contratan a un “químico” para hacer el siguiente estudio: “Evaluación de de las propiedades fisicoquímicas de gas natural para aplicación industrial”. Este estudio requiere que se calculen las siguientes propiedades:

Dadas las constantes para el modelo de Van der Waals a = 2.253 dm6atm.mol-2 y b= 0.04278 dm3.mol-1
Calcule
a) La Pc, Tc y Vc y Zc
b) TB (temperatura de Boyle). Investigar y calcular.

a = 2.253

b = 0.04278

Pc= 45.59 atm

Tc = 190.32 K

VmC = 3b = 0.128

Zc = 0.37

TB = = 642.42 K

  1. Por otro lado la empresa en este punto planea hacer una nueva inversión, esta vez para amoníaco; Suponiendo que 1 mol de gas natural a T= 25ºC y P= 1 atm estuviera en estados correspondiente con 1 mol de amoníaco, determine la P y T de este gas. Para el NH3 la Pc = 111.3 atm y Tc = 405.5 K

1 mol CH4

T = 25°C = 298.15 K TC = 190.32 K
P = 1 atm PC = 45.59 atm

1 mol NH3

PC = 111.3 atm
TC = 405.5 K

Tr =

Pr =

T = Tr x TC = 1.56 x 405.5 K = 632.58 K

P = Pr x PC = 0.02 x 111.3 atm = 2.226 atm

similar:

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconPrimer parcial- 26/05/2010 Nombre

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconTemas examen primer parcial

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconHorarios primer examen parcial

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconExamen junio 2000 primer parcial

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconResultados del primer examen cepu inverno 2010. I

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconPrimera ley o primer principio de la termodinámica

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconEquipo: María de la Luz, Guadalupe Pedroza, Enrique Delgado
«el primer vuelo sostenido y controlado de un aerodino impulsado por un motor»3 durante 12 segundos y en el que recorrieron unos...

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconTemas primer parcial

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconAnecdotario del primer parcial

Melgarejo Rubio Guadalupe Termodinámica 2010-ii primer examen parcial iconResumen Primer Parcial de Farmacología


Medicina



Todos los derechos reservados. Copyright © 2015
contactos
med.se-todo.com