GASES IDEALES Y SATURACIÓN

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN

MARZO-JUNIO 2021

ASIGNATURA: Balances de Materia y Energía.

UNIDAD 1 – ADA 1

NOMBRE DE LA ACTIVIDAD:
“Gases y saturación”

PROFESOR: Flores Pren Luis Alberto

INTEGRANTES:

Arjona Puc Jesús Alonso

Diaz González Jesús Yael

Flota Cauich Jesús Abraham

Montero Estrella Porfirio de Jesús  

FECHA: 16/04/20

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

Ejercicios para repasar los temas de gases ideales y Humedad y saturación, correspondientes a la Unidad I (Primer parcial)

4.-Se tienen tres cilindros de mezclas gaseosas, con las siguientes características:

Cilindro 1                                Cilindro 2                                Cilindro 3

V1 = 550 l                                V2 = 725 l                                V3 = 430 l

P1 = 350 kPa                                P2 = 30 psía                                P3 = ?

T1 = 60 ºC                                T2 = 600 ºR                                T3 = 140 ºF

30 % CO2                                75 % N2                                CO2 = ?

50 % N2                                20 % O2                                N2 = ?

20 % O2                                 5 % CO2                                O2 = ?

                                                                                H2O = ?

Los contenidos de estos tres cilindros se descargan a un depósito vacío que tiene un volumen de 2300 l y cuya presión, al término del llenado, medida a 190 ºF es 2.192 psía mayor que cuando se mide a 140 ºF. La mezcla en este depósito contiene al final 22.800 % de CO2, 58.988 % de N2, 17.319 % de O2 y 0.893 % de H2O. Calcular la presión y la composición en el tercer cilindro.

Solución.

Dejando en mismas unidades.[pic 3][pic 4]

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Cilindro 1                                   Cilindro 2                                   Cilindro 3

V1 = 550 l                                V2 = 725 l                                V3 = 430 l

P1 = 350 kPa                                P2 = 206.843 kPa                        P3 = ?

T1 = 60 ºC                                T2 = 60.1833 ºC                        T3 = 60 °C

30 % CO2                                75 % N2                                CO2 = ?

50 % N2                                20 % O2                                N2 = ?

20 % O2                                 5 % CO2                                O2 = ?

                                                                                                                    H2O = ?[pic 6]

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Razonamiento.

Para el Deposito tenemos que el volumen total es de 2,300 l y que medida a 190 ºF es 2.192 psia mayor que cuando se mide a 140 ºF, entonces podemos construir dos ecuaciones con dos incógnitas con la información planteada de la siguiente manera:

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Resolviendo el sistema de ecuaciones obtenemos: [pic 15]

Calculamos los moles del cilindro 1 y 2.

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Por diferencia sabríamos que [pic 19]

Aplicando la ley ideal de los gases en el cilindro 3 podemos saber el valor de la presión.

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Para encontrar las composiciones en el cilindro 3 debemos tomar en cuenta las composiciones que nos dan en el depósito: 22.800 % de CO2, 58.988 % de N2, 17.319 % de O2 y 0.893 % de H2O.

Procedemos a multiplicar los porcentajes del depósito por los moles totales y a cada uno de estos les restaremos los moles del cilindro 1 y 2 para que nos quede únicamente los del cilindro 3. De la siguiente manera:

...