INGENIERÍA DE GAS Y PETROQUIMICA

UNIVERSIDAD PUBLICA DE EL ALTO[pic 1][pic 2][pic 3]

     ÁREA DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA

        INGENIERÍA DE GAS Y PETROQUIMICA

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          GENERAL

             GASES

Aux. Doc.: Univ. Ronald Pacosillo Calcina

                          PRIMER SEMESTRE PARALELO ¨A¨

1. Se desea diseñar un recipiente cilíndrico para almacenar 10 kg de cloro gaseoso a una temperatura de 95 ºF. Considerando, para efectos de cálculo, que el gas se comporta como ideal, y que el radio del cilindro debe ser igual a la tercera parte de la altura, calcule: a) la altura y el diámetro del cilindro; b) la presión absoluta del gas, sabiendo que, el depósito cilíndrico tiene acoplado un manómetro de rama inclinada conteniendo mercurio como líquido manométrico. La longitud de lectura L en la rama inclinada es de 760 cm y el ángulo de inclinación de 30º. Considere la presión barométrica igual a 760 mmHg. Rpta. a) 119,3 cm; 39,77 cm; b) 6 atm
2. Un experimento referente al comportamiento de un gas, se realizó en la ciudad de La Paz. El gas es ideal y ocupa un cierto volumen de un recipiente que está conectado a un manómetro inclinado de 60º sobre su base, el cual utiliza dos líquidos manométricos, agua y kerosene. La longitud total de lectura L que abarca el líquido manométrico en la rama inclinada es 140 cm, y el 30% de la misma ocupa el agua. Si la densidad del kerosene es 0,83 g/cm3, y el volumen del gas se reduce a la mitad, determine: a) la nueva altura manométrica; b) el nuevo valor de la longitud total L. Rpta. 78,5 mmHg; 752,86 mmHg
3. Si calentamos, isobáricamente, 1 mol de oxígeno en condiciones normales hasta doblar su temperatura, ¿cuáles serán los valores finales de la temperatura, presión y volumen? Rpta. 273 ºC; 1 atm; 44,8 L
4. En un lago, a nivel de La Paz, una burbuja de aire triplica su volumen al subir desde el fondo hasta la superficie a temperatura constante. a) ¿Cuál es la profundidad del lago? b) ¿Qué presión se ejerce sobre la burbuja cuando ésta está en esa profundidad? c) Si la burbuja sumergida tenía un diámetro de 0,1 cm, ¿qué masa de aire sale a la superficie cuando se sueltan 1000 burbujas? Considere la temperatura igual a 18 ºC. Rpta. 13,46 m; 1,95 atm; 1240,9 g
5. Un cilindro contiene nitrógeno a 10 atm de presión y 30 ºC de temperatura. El gas será utilizado para llenar globos esféricos de 20 cm de diámetro. Si el cilindro tiene una altura de 2 m y un diámetro interior de 20 cm, ¿cuántos globos pueden ser llenados con este gas en condiciones normales? Rpta. 135
6. Según el observatorio de Chacaltaya ubicado en el departamento de La Paz, en el espacio interplanetario se estima que la presión del aire es del orden de 1*10-16 mmHg. Esto responde a una densidad aproximada de 4 moléculas por cm3. Para que esto sea verídico, ¿cuál es la temperatura del espacio interplanetario? La masa molecular promedio del aire es 28,9 g/mol. Rpta. -31,65 ºC
7. En un recipiente de 1 litro de capacidad, se encuentra almacenado gas nitrógeno a 4,60 atm de presión y 26 ºC de temperatura. En otro recipiente cinco veces más grande que aquél, se halla almacenado oxígeno a 3,50 atm y 97 ºF. Se desea almacenar una mezcla de ambos gases en un recipiente, cuya capacidad es el doble de la del recipiente conteniendo el gas oxígeno, a 20 ºC. a) Si el límite de seguridad del último tanque es de 3 atm de presión, ¿explotará el tanque? ¿Cuál será la presión de la mezcla gaseosa en atm? b) ¿Cuál será la fracción molar del nitrógeno en la mezcla? c) ¿Cuál será la presión parcial del oxígeno en la mezcla en atm? Rpta. 2,11 atm, el tanque no explota; 0,2136; 1,66 atm
8. Una muestra de óxido nitroso se recoge sobre agua a 24 ºC y 735 mmHg; el volumen de la muestra húmeda es 235 ml. ¿Cuál es su volumen en condiciones normales? La presión de vapor del agua a 24 ºC es 22,4 mmHg. Rpta. 202,5 mL
9. Se recoge exactamente 500 cm3 de nitrógeno sobre agua a 25 ºC y 755 Torr. El gas está saturado con vapor de agua. Calcule el volumen del nitrógeno seco en condiciones normales. La presión de vapor del agua a 25 ºC es 23,8 Torr. Rpta.0,441 L

1. Un litro de aire seco a 10 ºC y 750 mmHg se hace burbujear a través de agua, obteniéndose un volumen de 1,03 litros a la misma presión y temperatura. Encuentre la presión parcial de vapor del agua en el aire húmedo resultante. Suponga nulo el volumen de aire que se disuelve. Rpta. 21,8 mmHg

1. Aire saturado en un 60% de alcohol etílico a 40 ºC y 760 mmHg, se comprime dentro de un tanque de 100 litros de capacidad a 10 atm y 30 ºC. Calcule el volumen de aire en las condiciones iniciales. Las presiones de vapor del alcohol etílico a 30 ºC y 40 ºC son 78,8 mmHg y 135,3 mmHg, respectivamente. Suponga nulo el volumen de alcohol etílico condensado. Rpta. 1144,6 L

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