Question

Un tanque rígido contiene 0.5 kmol de Ar y 2 kmol de N2 a 250 kPa y 280 K. La mezcla ahora se calienta a 400 K. Determine el volumen del tanque y la presión final de la mezcla.

Answer 1

Para una mezcla de gases Ar y N₂, en condiciones determinadas de Presión y Temperatura, se calcula la Presión final al calentar la mezcla, manteniendo volumen constante. La presión final de la mezcla de gases es 3,52 atm.

Cálculo de la Presión final de la mezcla de gases

Datos

Tanque rígido

0,5 kmol de Ar

2 kmol de N₂

Presión (P₁ ) = 250 kPa  × 1 atm / 101,325 kPa = 2,467 atm

Temperatura ( T₁ ) = 280 K

Temperatura final (T₂ ) = 400 K

Presión final (P₂) = ?

Dado que la mezcla de gases se encuentra en un tanque rígido, el volumen es constante.

Usando la ecuación de la Ley de Gay Lussac, que establece la relación entre Presión y Temperatura para un volumen fijo de un gas ideal:

( P₁ / T₁ ) = ( P₂ / T₂ )

P₂ = ( P₁ . T₂ / T₁ )

P₂ = ( 2,467 atm  × 400 K / 280 K )

P₂ = 3,52 atm

Ley de Gay Lussac

Esta Ley establece que,  a volumen constante, la presión de un gas ideal es directamente proporcional a la temperatura.

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