Trabajo Colaborativo 1 Termodinamica

Termodinámica 201015

Act. 6 Trabajo colaborativo 1

Grupo 201015_43

Oscar O. Gutiérrez. M. 71604570

Arnober Amaya

Ronaldo Sotelo

Yulieth Torres

Edgar Gómez

Tutor

Carlos Germán Pastrana Bonilla

Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería.

Programa de Ingeniería Industrial.

Octubre 02- 2010

Cuestionario trabajo colaborativo 1. Termodinámica.

Pregunta # 1. Se tiene nitrógeno almacenado en un tanque a 9 ºC, al cual se le retira 4.7 kcal y la temperatura disminuye a -29 ºC. La capacidad calorífica a volumen constante es de 4.96 cal/mol K. ¿La cantidad de nitrógeno almacenado en gramos es?

Solución:

El volumen del gas durante el proceso es constante, se aplica la primera ley que establece que el calor es igual al cambio de energía interna la cual se calcula en función del número de moles, la capacidad calorífica molar y la diferencia de temperatura.

T1= 9°C

T2= -29°C

Ĉv = 4.96 cal/mol K

Q = -4.7 kcal

m = ?

Q = n.Ĉv. ( T2-T1)

Despejando n tenemos que :

n = Q/ Ĉv. ( T2-T1)

n = -4700 cal / 4.96 cal/mol K ( 244 K-282 K) = = -4700 cal / -188.48 cal/mol

n = 24.94 mol

Ahora convertimos moles a gramos:

1 mol de N2 = 28 g luego,

m = 24.94 mol x 28 g/mol = 698.22 g.

m = 698.22 g.

Pregunta # 6. Determine el volumen específico del metano, en litros/kg a presión de 2.5 atmósferas y 32 ºC.

Solución:

El metano a presión de 2.5 atmósferas se comporta como gas ideal. Luego podemos usar la ecuación de estado. Como el resultado lo piden en litros/Kg., entonces usamos la constante universal R = 0,082 (atm. Lt)/ (mol.K).

T = 32 °C + 273 = 305 °K.

P = 2.5 atm.

V (lt/Kg) = ?

M (CH4) = 16 g /mol

Para este gas se cumple la siguiente ecuación:

v = RT/PM

v = (0.082 atm. Lt/mol.K) . 305 K / 2.5 atm . 16 g/mol

v = (25.01 lt/mol) / 40 g/mol

v = 0.62525 lt/g

Para converter a lt/kg :

v = 0.62525 lt/g . 1000 g/ kg

v = 625.25 lt/kg

...