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UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS DEPARTAMENTO DE QUIMICA Asignatura: Quimica Industrial Docente: Ing. Msc. John Parra Nº Taller: 3 e-mail: [email protected] Nombre de Unidad: GASES REALES

1. El medidor de presión de un cilindro de oxígeno almacenado a la intemperie a 0ºF en invierno indica 1375 Psia. Al pesar el cilindro (cuyo volumen es 6,7 ft 3) se obtiene el peso neto, es decir, el peso del oxígeno que es de 63,9 lb. ¿Es correcta la lectura del medidor de presión? RTA. 1334,06 Psia por lo que el medidor está marcando una lectura errónea. 2. Una bombona hermética y rígida contiene 55,72 litros de gas propano (C 3H8 pm=44 g/mol) a una presión de 1528,8 psig y 406,9 K. Después de 8 días de consumo del gas la presión baja a 911,4 psig y su temperatura a 388,39 K. Calcular los gramos de propano que se gastaron. Pc=42 atm Tc=369,9 K. RTA. 4103 g de propano gastado 3. Se requiere diseñar un tanque de forma esférica, en el cual se van a almacenar 20 kg de n-propano (C3H8) a 1528,8 psig y 339.3°F. ¿Cuál será el diámetro de este tanque en metros? Para este gas, las propiedades críticas son: Pc = 42 atm, Tc = 369,9 K. (V esfera = 4/3 π r3). RTA. 0,546 m. 4. Un cilindro de acero contiene etileno (C2H4) a 1x104 kpa manométrica. El peso del cilindro y el gas es 70 kg. Se extrae etileno del cilindro hasta que la presión manométrica medida baja a 1/3 de la lectura original; el cilindro y el gas pesan ahora 52 kg. Si la temperatura se mantiene constante a 25 ºC. Calcular: a. Fracción del gas original (n2/n1) RTA. 0,145 b. El volumen del cilindro en m3 RTA. 0,0608 m3 5. Un tanque de acero contiene 1000 kg de CO2 a 765,3 psig y 300 K; se instala un tubo y se extrae 500 kg de CO2 quedando la temperatura final 280 K. a. Cuál será el volumen del tanque en m3? RTA. 7,37 m3 b. Cuál será la presión final del tanque una vez extraído el CO2? RTA. 28,31 atm c. Si la presión máxima que resiste el acero es 1,1811x103 psia y la temperatura es 350 K. Cuántos kg de CO2 se pueden alimentar como máximo al tanque sin riesgos que cause explosión? RTA. 1,261x103 kg CO2 6. Se tiene una masa de 78,46 Lb de isobutano (pm=58,12 g/mol) que ocupa un volumen de 8,55 pies3 cuando la presión es de 1308,3 psig. Si el gas se comprime isotérmicamente hasta la presión de 1837,5 psig. Calcular el nuevo volumen a estas condiciones. Pc= 36 atm Tc= 408,1 K RTA. 170,6 litros.

“Lo que tenemos que aprender, lo aprendemos haciendo. Aristóteles”

7. Cierto gas se encuentra en un recipiente de 10 litros a 1955,1 psig y 20 °C. Si el gas se expande hasta un volumen de 20 litros a la presión de 720,3 psig. Determine la temperatura final del gas en K. Pc = 33,5 atm y Tc = 195 K. RTA. 242,8 K 8. Se tiene una masa de 100 libras de CO2 que ocupa un volumen de 705,92 litros cuando la temperatura es 395,46 K, si el gas se enfría isobáricamente hasta la temperatura de 288,9 K. ¿Cuál será el nuevo volumen? RTA. 396,5 litros.

“Lo que tenemos que aprender, lo aprendemos haciendo. Aristóteles”