Question

cierto dirigible tiene un volumen aproximado de 2,5 x 10 elevado a 7 Litros cuando esta completamente inflado con helio.

A. ¿cual es el peso en Kg de este gas en el dirigible a 25 °C y a 740 torr?

B. ¿Que peso de aire en kg contendrá el dirigible, si la masa molar promedia del aire es de 29 g/mol?

C. la diferencia entre peso del aire y el peso del helio es la fuerza ascencional del dirigible. ¿Cuánto es el peso adicional puede entonces levantar dicho dirigible?

Answer 1

A. El peso del helio en Kg es de 3987.27 .

B. El peso del aire en Kg es de 28886.069 .

C. El peso adicional es de 24898.79 Kg .

El peso, tanto de helio como de aire, se calculan mediante la aplicación de la ecuación de los gases : P*V =n*R*T , sustituyendo n = m/MM y luego se despeja la masa m , como se muestra a continuación :

  V = 2.5*10⁷ Lts He

    T = 25ºC +273 = 298ºK

    P = 740 torr * 1atm/760 torr = 0.9736 atm

A. Peso =? Kg He  

B. Peso =? Kg aire

C. peso adicional =? Kg    

         

 A.            P*V = n*R*T      y     n = m/MM

              P*V = m*R*T/MM

           Se despeja la masa m :

    m = (P*V*MM)/( R*T)

    m= ( 0.9736 atm* 2.5*10⁷ L* 4.003 g/mol)/( 0.082 L*atm/ºK*mol*298ºK)

    m= 3987273.695 g He

        3987273.695 g He* 1 Kg He/1000 g He = 3987.27 Kg He .

  B.    m = ( 0.9736 atm* 2.5*10⁷ L * 29 g/mol)/(0.082 L*atm/ºK*mol *298ºK)

          m= 28886069.73 g  aire

         28886069.73 g aire * 1 Kg aire / 1000 g aire = 28886.069 Kg aire .

 

  C.  F ascencional = peso adicional =?

          F = 28886.069 Kg - 3987.27Kg = 24898.79 Kg .