Foros Ciencias Galilei

  Saludos amigos del Foro de Ciencias Galilei, les escribe Mario Rodriguez, en esta ocasión les voy a plantear UNOS PROBLEMAS SOBRE MEZCLA GASEOSA.

1) Un recipiente de 3 litros contiene 8g de gas metano (CH₄), se agregan 40g de un cierto gas "x" formándose una mezcla donde las presiones parciales son iguales. ¿Cuál es la densidad relativa de "x" respecto al gas argón?
P.A. (u.m.a): C = 12   H = 1    Ar = 40

                                             Clave de respuesta:   2

2) Un gas húmedo a 831 mmHg y 50 ⁰C tiene una humedad relativa de 20%. Luego se enfría isobáricamente el gas hasta una temperatura igual a 25 ⁰C. ¿Cuál es la H.R. del gas húmedo? P_V a 50⁰C = 92,5 mmHg P_V a 25 ⁰C = 23,8 mmHg

                                            Clave de respuesta:   Mayor a 70%

3) La oficina de "SENAMHI" emitió el siguiente informe para cierta ciudad del Perú: Temperatura 18 ⁰C, H.R. = 80%, presión barométrica 750 mmHg. Con estos datos hallar la fracción molar de aire seco P_V a 18 ⁰C = 15,5 mmHg

                                            Clave de respuesta: 0,983

4) En un edificio con acondicionamiento de aire se absorben desde el exterior 264 galones de aire a 15 ⁰C y presión barométrica de 754 mmHg y H.R. = 30%. Dicho aire pasa a través de los aparatos adecuados, donde la temperatura aumenta a 25 ⁰C y la H.R. = 50%. ¿Cuál será la presión en el edificio si el volumen ocupado por dicha masa de aire es de 280 galones? P_V a 15⁰C = 12,7 mmHg  P_V a 25 ⁰C = 23,8 mmHg

                                            Clave de respuesta: 744,4 torr

Si no fuera mucho pedir me gustaría que en la solución de estos problemas incluyan gráficos donde se pueda apreciar los fenómenos.

    Sin más que decirles me despido agradeciéndoles de antemano su ayuda.  


                                               Atentamente: Mario Rodríguez  

Si tienen iguales presiones parciales es que hay el mismo número de moléculas de ambos (mismos moles)

Moles de metano = 8/16 = 1/2

Moles del gas X = masa/Pm = 40/Pm

40/Pm = 1/2 => Pm = 80 uma

Como el Ar tiene 40 pues la densidad relativa es 2.

La presión que aporta el vapor de agua en el primer caso es de 92,5·0,20 = 18,5 mmHg

El gas seco tiene una presión de 831 -18,5 = 812,5 mmHg

Como la presión ha de ser la misma, la suma de las presiones parciales no debe variar:

812,5 + 23,8·x = 831 => x = 0,78 (78 %)

Pp aire a 80% = 15,5·0,80 = 12,4 mmHg

Pp aire seco = 750 - 12,4 = 737,6 mmHg

Sea x la fracción molar del aire seco y (1 - x) la del vapor de agua. La presión total es la suma de las presiones parciales y éstas es el producto de la fracción molar por la presión total (reparto proporcional).

Pp aire seco = 737,6 = x·Pt = x·750 => x = 737,6/750 = 0.983

P·V/T = P'·V'/T'

754·264/(273+15) = P·280/(273+25)

P = 754·264·298/(288·280) = 735,60 mmHg


Cambio de presión de vapor del agua= 23,8·0,50-12,7·0.30 = 8,1 mmHg

PT = 735,60 + 8,1 = 743,7 mmHg