GASES CONDENSABLES
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Cinco litros de una mezcla de aire y vapor de agua están a 40°C y 762 mmm Hg. La presión parcial del vapor de agua es 27.7 mm Hg.
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La mezcla original es calentada a presión constante a 60°C.
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La mezcla original es enfriada a presión constante a 20°C.
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La mezcla original es calentada a volumen constante a 60°C.
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La mezcla original es enfriada a volumen constante a 20°C.
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La mezcla original es expandida a temperatura constante a 10 litros.
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La mezcla original es comprimida a temperatura constante a 1 litro.
Datos:
Peso molecular del agua: 18.0
Peso molecular del aire seco: 29.0
Presión de vapor del agua a 20ºC: 17.5 mm Hg
Presión de vapor del agua a 40°C: 55.3 mm Hg
Presión de vapor del agua a 60°C: 149 mm Hg
1 gramo mol del gas ocupa 22.4 litros a condiciones normales
Para cada una de las situaciones anteriores, calcule lo siguiente:
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Presión parcial del vapor de agua
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Presión parcial del aire seco
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Presión total
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Volumen total
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Los gramo mol del vapor de agua en la mezcla final
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Los gramo mol del aire seco en la mezcla final
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Los gramo mol del agua condensada
Esto es posible para el cálculo de la cantidad del vapor de agua por 3 diferentes procedimientos:
1. 0.0071 gmol de vapor de agua.
2. Hay 5 litros de vapor de agua a 27.7 mm Hg y 40°C
3. Hay (5) (27.7/762), o litros de vapor de agua a 762 mm Hg y 40°C
Observación
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Si la mezcla original se calienta a presión constante, no hay condensación. Por consiguiente los moles totales y la fracción de cada componente no cambian. Para presión total es constante, las fracciones en mol son constantes y la presión parcial también es constante.
c. Condiciones cuando la mezcla original es enfriada a presión constante a 20°C.
1. Si la mezcla original es enfriada a presión constante, la condensación ocurre. Si se condensa agua, el volumen final no puede ser calculado aplicando la ley del gas ideal aplicada a la mezcla total, debido a que no se aplica. La presión parcial final del aire seco no puede ser calculada debido a que el volumen final es desconocido.
Es fácil determinar si existe condensación o no. La presión final del vapor de agua puede ser 27.7 mm Hg si la condensación no ocurre. Pero a 20°C, la presión del vapor de agua es 17.5 mm Hg. Por consiguiente la condensación ocurre, y la presión parcial final del vapor de agua es 17.5 mm Hg.
PROCESOS DE CONDENSACIÓN Y EVAPORACIÓN
