Problemes Gasos (amb respostes) (2009)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Termodinàmica i Cinètica química
Año del apunte 2009
Páginas 2
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

TERMODINÀMICA I CINÈTICA QUÍMICA.
Ciències ambientals. 2005/06 GASOS 1.- A la temperatura de 200 K una determinada quantitat de gas ocupa 12.3 dm3 a la pressió de 4.0x105 N.m-2. Calcula el volum d'aquest gas a la pressió de 6.0x105 N.m-2 i a la mateixa temperatura.
R: 8.20 dm3 2.- Quin volum ocuparan 0.115 g de xenó a 37oC i 0.250 atm? 3.- La densitat d'un gas mesurada a 20.3oC i 749 mm de Hg és de 2.66 g.dm-3. Calcula la seva massa molecular.
R: 64,9 g mol-1 4.- Un gas ideal, a 650 mm de Hg de pressió, ocupava una ampolla de volum desconegut. Se'n va retirar certa quantitat, que ocupa 1.52 cm3 a pressió d'1 atm. La pressió del gas que resta a l'ampolla és de 600 mm de Hg. Suposant que totes les mesures es fan en condicions isotermes, calcula el volum de l'ampolla.
R: 0,0231 dm3 5.- Un recipient de 200 cm3 conté oxigen a una pressió de 200 mm de Hg i un altre conté 300 ml de nitrogen a 100 mm de Hg de pressió. Si els connectem i mantenim la temperatura constant, quina serà la pressió parcial de cadascun dels gasos en la mescla i quina la pressió total? R: PT= 140 mm Hg 6.- Calcular la pressió parcial del NO2 en una mescla de N2 i NO2 a 4.16x105 Pa. si la densitat de la mescla es 1.321 vegades la del nitrogen pur en les mateixes condicions.
R: 2,08x105 Pa 7.- Una mostra de 500 l d’aire sec a 25 oC i 750 mm Hg de pressió es fa passar lentament a través d’aigua a la mateixa temperatura i es recull en un gasòmetre tancat amb aigua. La pressió del gas recollit és de 750 mm de Hg. ¿Quin és el volum del gas humit?. La pressió de vapor de l’aigua a 25 oC és 23,8 mm Hg.
R: 516,9 l 8.- Certa quantitat d'O2 recollida sobre aigua a 25oC i 810 mm Hg, ocupa un volum de 0.1 dm3. Calcular el volum d'aquest oxigen sec a 0oC i 760 mm Hg. La Pv de l'aigua a 25oC és 23,8 mm Hg.
R: 0,095 dm3 9.- Un dipòsit conté N2 saturat de vapor d'aigua a 20oC i 1 atm. En comprimir aquesta mescla fins un volum de 100 dm3, la pressió assoleix un valor de 5 atm i la temperatura augmenta fins a 30oC. Calcular el pes d'aigua condensada en el dipòsit, suposant negligible el volum d'aquesta. La Pv de l'aigua a 20oC i 30oC és 17.53 i 31.82 mm Hg, respectivament.
R: 89,1 cm3 R: 5.45 g 10.- En un edifici amb acondicionador d’aire s’absorbeixen des de l’exterior 1000 l d’aire a 30 C i 1 atm amb una humitat del 100%. En passar per l’acondicionador, la temperatura disminueix fins a 20 oC i la humitat fins al 40%, mantenint-se la pressió a 1 atm. Calcular el volum que ocupa l’aire a les condicions de l’edifici i determinar la quantitat d’aigua extreta. (Pv(20oC)=0,0231 atm; Pv(30oC)=0,0419 atm).
R: 929,4 l i 24,0 g 11.- Una determinada ciutat va assolir uns nivells d’ozó de 282µg m-3. Considerant que la pressió atmosfèrica era d’1 atm i la temperatura de 25 oC i que el llindar de toxicitat humana per aquest contaminant és de 0,120 ppm, respondre si es va superar aquest llindar.
o R: Si (0,144 ppm) 12.- La reacció: C2H4(g) + H2(g)→ C2H6(g) es porta a terme en presència d'un catalitzador de platí i excés d'hidrogen. Una mescla reaccionant d'etilè C2H4 i hidrogen té una pressió de 6932 N.m-2. Després de passar la mescla pel catalitzador, la pressió es redueix a 4533 N.m2 en les mateixes condicions de volum i temperatura. Suposant que s'ha consumit tot el C2H4, quina era la fracció molar de l’etilè en la mescla original? R: 0,346 13.- Per acció de la llum UV, el NO2 es transforma a NO y O2. Una mostra de NO2 a 1 atm es sotmet a l'acció de la llum UV, a T i V constants, fins que s'ha transformat un 5% en volum de NO2. Calcular la pressió final de la barreja de gasos.
R: 1,025 atm 14.- Calcula la pressió que exerceix 1 mol de H2S assumint que es comporta com un gas ideal i com un gas de Van der Waals a les següents condicions a) 273.15 K i 22.414 l b) 500 K i 150 cm3 (a = 4.484 l2 atm mol-2, b = 0.0434 l mol-1).
R: a) Pid = 1 atm, Pvdw = 0.99 atm b) Pid = 270 atm, Pvdw = 190 atm 15.- Un gas a 350 K i 12 atm de pressió té un volum molar el 12% més gran que el que s’obtindria amb l’equació d’estat dels gasos ideals. Calcular a) el factor de compressibilitat en aquestes condicions b) el volum molar del gas.
c) quines són les forces dominants a la mostra, atractives o repulsives.
R: a) Z = 1.12 b) V = 2.7 l/mol 16.- Usant l'equació de van der Waals, calcular la pressió exercida per un mol d'amoníac a 27oC en un recipient de 0.8 litres de volum. Comparar el resultat amb el que s'obtindria suposant un comportament ideal (a=4.17 l2.atm.mol-2,b= 0.0371 l.mol-1).
R: Pid= 30.7 at R: Preal=25,7 atm 17.- La densitat del vapor d’aigua a una pressió de 1.00 bar i 383 K és 950.99 kg m-3.
a) Determina el volum molar de l’aigua i el factor de compressibilitat Z.
b) Calcula Z a partir de l’equació de Van der Waals (a=5.464 l2.atm.mol-2,b= 0.0305 l.mol-1).
R: a) Z = 0.9963 b) Z = 0.9954 ...