Termodinámica del Equilibrio de Fases

[pic 1]

Instituto Politécnico Nacional.

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas.

Departamento de Ingeniería Química Petrolera.

Unidad de Aprendizaje: Termodinámica del Equilibrio de Fases.

“Problemario” Profr: Dr. Abel Zúñiga Moreno Alumno: Axel Morales Piñón

Grupo: 2PV31.

1.- El m-dinitrobenceno funde a 89.8 ºC bajo una presión de 1 atm, y a 114.8 ºC bajo una presión de 968 atm. Si el calor de fusión es 24.7 cal/g. ¿Cuál es el cambio en la variación de volumen fusión?

Solución:

dP        ∆ Hfusión

dT = T ∙∆V[pic 2]

P2        ∆ Hfusión T2    dT[pic 3]

∫dP=

P1[pic 4]

∆V        ∫

1[pic 5]

∆ Hfusión[pic 6][pic 7]

[pic 8]

T

(T 2 )[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

∆H fusión[pic 13][pic 14][pic 15]

[pic 16]

[pic 17][pic 18]

(T 2 )

24.7

cal g

         1 J        

0.239 cal ∙[pic 19]

9.89203 atm∙cm3

[pic 20]

1 J

=1022.3143

atm ∙ cm3

[pic 21]

g

Sustituir:

1022.3143

atm∙cm3

g[pic 22]

[pic 23]

387.95 K

∆V =

968 atm−1 atm        ∙ ln(362.95 K )

cm3        168.11 g        

∆V =0.07042[pic 24]

g   ∙ 1 mol m−dinitrobenceno

[pic 25]

[pic 26]

2.- El nitrato de amonio sufre una transformación a 125.5°C y 1 atm, otra a 135 °C, 1000 atm de presión. La forma más estable a temperaturas elevadas, tiene un

cm3

volumen promedio de 0.0126        g        mayor que la otra modificación para el[pic 27]

intervalo de presión estudiado. A partir de estos datos calcular el calor de transición.

Datos:

P1=1 atm        P2=1000 atm T1 =125.5° C =398.65 K        T 2=408.15 K

De acuerdo a:

dP = ∆Ht[pic 28]

dT        T ∙∆V

P2        ∆ H

T2     dT

∫dP=        t ∫[pic 29]

∆V        T[pic 30][pic 31]

1        1

P −P = ∆ Ht  ∙ ln(T2 )→∆ H = ∆V ( P2−P1 )[pic 32]

[pic 33]        [pic 34]        [pic 35]        [pic 36]

[pic 37]

2        1        ∆V        T

ln T2 )

T1

cm3 (        )

[pic 38]

∆ Ht=

0.0126

g   ∙ 1000 atm−1 atm

ln 408.15 K[pic 39][pic 40]

398.65 K

=534.4760

0.239 cal[pic 41][pic 42]

cm3 ∙ atm

[pic 43]

g

• 1 J[pic 44]

t        g

3.- El AgI existe en dos formas  y , que están en equilibrio a 146.5 ºC y 1 atm de presión. En el cambio de  a  Ht= 1530 cal/mol, mientras que V= -2.2 cm3/mol. Hallar la presión a la cual la temperatura de transición es 145.0 ºC.

Datos:

P1=1 atm        P2=¿?

T1 =146.5° C=419.65 K        T 2=145 ° C=418.15 K

De acuerdo a:

dP = ∆Ht[pic 45]

dT        T ∙∆V

P2        ∆ H

...