en un recipiente de 0.58 galones de capacidad se recogen 5 litros de oxígeno medidos a la presión de 29.4 psi y 10 litros de nitrógeno la presión de 4 atm. se deja salir 25 l de la mezcla gaseosa a la presión de 1 ATM. calcular la presión final, la masa de oxígeno y nitrógeno recipiente. la temperatura constante 77 grados Fahrenheit
Respuestas
La presión final de la mezcla es de Pt = 12.5 atm
la masa del oxigeno es de 65.4 gr y del nitrógeno es 22.92 gr
Explicación paso a paso:
Datos del enunciado:
T = 77°F = 25°C = 298°K
V = 0.58gal = 2L
VO2 = 5L
PO2 = 29.4Psi* 1atm / 14.69Psi = 2atm
VN2 = 10L
PN2 = 4atm
Vs = 25L
Ps = 1atm
Calculamos la masa de ambos usando la ecuación de gases ideales:
PV = nRT
Donde:
n = m/M
M (O2) = 32gr/mol
M (N2) = 28gr/mol
Ordenando y despejando m
m = PVM / RT
mO2 = (2atm * 5L * 32gr/mol) / 0.082 atm L /°K mol * 298°K
mO2 = 13.095 gr
mN2 = (4atm * 10L * 28gr/mol) / 0.082 atm L /°K mol * 298°K
mN2 = 45.834 gr
Presión total en el recipiente de V=2.2L
P02 = (13.095gr * 0.082 atm L/ °K mol * 298°K) / 32gr * 2L
PO2 = 4.999 atm
PN2 = (45.834 gr * 0.082 atm L/ °K mol * 298°K) / 28gr * 2L
PN2 = 19.99 atm
Pt = 4.999amt +19.99atm
Pt = 25 atm
Usando la relación de gases ideales:
25atm V1 = 1atm * 25L
V1 = 1L
a) Como el volumen se reduce de 2L a 1L: Luego Pf = 25atm/2 = 12.5atm
b) mO2 Y mN2 al final:
mO2 = (25atm * 2L * 32gr/mol) / 0.082 atm L /°K mol * 298°K
mO2 = 65.4 gr
mN2 = (10atm * 2L * 28gr/mol) / 0.082 atm L /°K mol * 298°K
mN2 = 22.92 gr
Respuesta:
Pará la masa del O2 final de donde saco la presión de 25 atm y para el N2 presión de 10 atm