TERMODINAMICA ¿Cuál es la diferencia entre aire seco y aire atmosférico?
Enviado por Felipe Jorquera • 29 de Diciembre de 2021 • Ensayo • 925 Palabras (4 Páginas) • 367 Visitas
[pic 1]
[pic 2]
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
DESARROLLO
- ¿Cuál es la diferencia entre aire seco y aire atmosférico?
El aire atmosférico es una mezcla de nitrógeno (78%), oxígeno (20%) y otros gases en menor proporción, como lo son Argón (8%), Dióxido de Carbono, Neón, Helio, Metano, Criptón, Hidrógeno, Óxido Nitroso, Xenón, Monóxido de Carbono y Ozono. el aire atmosférico posee cierto porcentaje de vapor de agua (humedad), a diferencia del aire sexo que no posee ese porcentaje de vapor de agua.
- Se tiene una mezcla de gases en la cual todos los componentes tienen la misma masa, ¿serán idénticas todas las fracciones másicas?
Todas las fracciones másicas son idénticas debido a que, Lo anterior se puede justificar por:[pic 7]
Si los componentes poseen la misma masa (m), y la existencia de un componente (q), por ende, las masas totales serán (qm), entonces la fracción másica del componente (i) seria;
[pic 8]
[pic 9]
¿Y qué sucede con las fracciones molares? Argumente su respuesta.
Se entiende que las fracciones molares son distintas debido a que,
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
- Una mezcla de gases consiste en 5 kg de O2, 8 kg de N2 y 10 kg de CO2.
Determine
- la fracción másica de cada componente,
Primero calculamos la masa total de la mezcla,
[pic 15]
[pic 16]
[pic 17]
Aplicamos para O2,
[pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
Aplicamos para N2,
[pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
Aplicamos para CO2,
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
- la fracción molar de cada componente, y
Donde;
[pic 27]
[pic 28]
[pic 29]
Aplicamos para O2,
[pic 30]
[pic 31]
[pic 32]
Aplicamos para N2,
[pic 33]
[pic 34]
[pic 35]
Aplicamos para CO2,
[pic 36]
[pic 37]
[pic 38]
Por tanto,
[pic 39]
[pic 40]
[pic 41]
Ahora se procede a calcular la fracción molar de cada componente,
[pic 42]
Para O2,
[pic 43]
[pic 44]
Para N2,
[pic 45]
[pic 46]
Para CO2,
[pic 47]
[pic 48]
- la masa molar promedio y la constante del gas de la mezcla.
Para calcular la masa molar promedio aplicamos,
[pic 49]
[pic 50]
[pic 51]
Por último, para calcular la constante del gas mezcla aplicamos,
[pic 52]
[pic 53]
[pic 54]
- Un recipiente rígido que contiene 2 kg de N2 a 25 °C y 550 kPa está conectado a otro recipiente rígido que contiene 4 kg de O2 a 25 °C y 150 kPa. Se abre la válvula que conecta los dos recipientes y se permite que los dos gases se mezclen. Si la temperatura final de la mezcla es de 25 °C, determine el volumen de cada recipiente y la presión final de la mezcla.
[pic 55]
De la tabla A-1 se obtienen los siguientes valores,
[pic 56]
[pic 57]
Aplicamos,
[pic 58]
Para N2,
[pic 59]
[pic 60]
Para O2,
[pic 61]
[pic 62]
[pic 63]
[pic 64]
[pic 65]
Luego determinamos el número de moles aplicando,
[pic 66]
Aplicamos para O2,
[pic 67]
[pic 68]
[pic 69]
Aplicamos para N2,
[pic 70]
[pic 71]
[pic 72]
[pic 73]
[pic 74]
[pic 75]
Para obtener la presión final aplicamos las formula de gases ideales,
[pic 76]
[pic 77]
[pic 78]
[pic 79]
- Un recipiente contiene 21 kg de aire seco y 0,3 kg de vapor de agua a 30 °C y 100 kPa de presión total. Determine
- la humedad específica,
[pic 80]
[pic 81]
[pic 82]
- la humedad relativa, y
Según la tabla A-4, obtenemos [pic 83]
Aplicamos,
[pic 84]
[pic 85]
[pic 86]
[pic 87]
[pic 88]
- el volumen del recipiente.
Para obtener el volumen de los recipientes debemos aplicar la fórmula de los gases ideales, pero antes debemos encontrar , mediante la fórmula,[pic 89]
[pic 90]
[pic 91]
[pic 92]
[pic 93]
[pic 94]
Fórmula de los gases ideales,
[pic 95]
[pic 96]
[pic 97]
[pic 98]
[pic 99]
- Una casa contiene aire a 25 °C y 65 por ciento de humedad relativa. ¿Se condensará humedad en las superficies internas de las ventanas cuando la temperatura de la ventana baja a 10 °C? Argumente su respuesta incluyendo los cálculos realizados.
Se obtienes los valores de la tabla A-4
[pic 100]
[pic 101]
[pic 102]
[pic 103]
Calculamos presión y aplicamos,
[pic 104]
Despejamos,
[pic 105]
[pic 106]
...