Bo esférico de 9 m de diámetro se llena con helio a 27 °c y 200 kpa. determine la cantidad de moles y la masa del helio en el globo
Respuestas
Se tiene gas Helio en un globo esférico de diámetro conocido, en determinadas condiciones de presión y temperatura. Se pide calcular el número de moles y la masa de Helio en el globo. El resultado obtenido es: 30.567 moles He = 122,27 Kg He
Tenemos que el gas Helio se encuentra en un globo esférico de 9 m de diámetro a las siguientes condiciones:
T = 27 °C = 273 + 27 = 300 K
P = 200 kPa × 1 atm / 101325 Pa × 1000 Pa/ kPa = 1,97 atm
Aplicamos la ecuación de estado de gases ideales:
P . V = n. R. T
Tenemos:
P= 1,97 atm
T = 300 K
R = 0,082 atm. L / K.mol
n= ?
Necesitamos calcular el volumen (V). Sabemos que el recipiente es esférico y conocemos el diámetro. El volumen de una esfera está dado por:
V = 4/3 π r³
V = 4/3 π (9/2 m)³
V = 381,7 m³
V = 381,7 m³ × 1000 L / m³
V= 381700 L
Despejando n en la ecuación de estado:
n = P. V / R. T
n = 1,97 atm × 381700 L / (0,082 atm. L / K.mol × 300 K)
n = 30567 moles
Masa molar de Helio = 4 g/mol
30567 moles × 4 g / mol = 122268 g × 1 kg/ 1000 g = 122,27 Kg He
Los moles de Helio en el globo son 0.03063 mol, y la masa correspondiente es de 0.1226 g
¿Qué son los gases nobles?
Se les llama también gases inertes. Constituyen un grupo de elementos químicos que poseen propiedades químicas muy similares poseen baja reactividad, no presentan color, olor, ni sabor. Son el helio, el neón, el argón , el criptón , entre otros
¿Cómo calcular la masa y los moles de gas helio en un globo?
Mediante la ecuación de los gases ideales
pV= nRT
Despejando n = pV/RT
El globo puede considerarse como una esfera por tanto
V globo= V esfera=4/3 pi*r3
n= número moles = m/PM
m= número moles * PM
datos
r= D/2= 9 m/2= 4.5 m
T= 27 °C+273= 300 K
p= 200 kPa * 0.00986923 atm/kPa= 1.974 atm
V globo= 4/3*3.1416*(D/2)3
n= m/PM
m= n* PM
Para conocer más moles y masa helio consulta
https://brainly.lat/tarea/9789509
