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INSTITUTO POLITCNICO NACIONALUNIDAD PROFESIONAL
INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERA CAMPUS GUANAJUATOTermodinmica
IPROFESOR:GABRIEL VILLEDA MUOZSILAO DE LA VICTORIA, GTO.; 31 DE
OCTUBRE DE 2013.UNIDAD VI. Mezcla de Gases e-mail:
[email protected] Comportamiento P-V-T de mezcla de gases
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*Objetivo particular de la Unidad VI El alumno resolver
problemas de mezclas de gases no reactivas, en funcin de las
variables P-V-T y de sus propiedades.
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*6.2 Comportamiento P-v-T de mezclas de gases
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*Comportamiento P-v-T de mezclas de gasesUn gas ideal se define
como aquel cuyas molculas se encuentran lo suficientemente
alejadas, de tal forma que el comportamiento de una molcula no
resulta afectado por la presencia de otras.Los gases reales se
aproximan al comportamiento de los gases ideales cuando se
encuentran a baja presin y altas temperaturas respecto de sus
valores de punto crtico.
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*Comportamiento P-v-T de mezclas de gasesEl comportamiento P-v-T
de un gas ideal se expresa por medio de la relacin Pv=RT, que
recibe el nombre de ecuacin de estado de gas ideal.Cuando se
mezclan dos o ms gases ideales, el comportamiento de una molcula no
es afectado por la presencia de otras molculas similares o
diferentes, por lo tanto, una mezcla no reactiva de gases ideales
se comporta tambin como un gas ideal.
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*Comportamiento P-v-T de mezclas de gasesEl aire se puede tratar
como un gas ideal en el intervalo donde el nitrgeno y el oxgeno se
comportan como gases ideales.La prediccin del comportamiento P-v-T
de mezclas de gas suele basarse en dos modelos: la ley de Dalton de
las presiones aditivas y la ley de Amagat de volmenes aditivos.
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*Comportamiento P-v-T de mezclas de gasesLey de Dalton de
presiones aditivas: La presin de una mezcla de gases es igual a la
suma de las presiones que cada gas ejercera si existiera slo a la
temperatura y volumen de la mezcla.Ley de Dalton de las presiones
aditivas para una mezcla de dos gases ideales.
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*Comportamiento P-v-T de mezclas de gasesLey de Amagat de
volmenes aditivos: El volumen de una mezcla de gases es igual a la
suma de los volmenes que cada gas ocupara si existiera slo a la
temperatura y presin de la mezcla.Ley de Amagat de los volmenes
aditivos para una mezcla de dos gases ideales.
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*Comportamiento P-v-T de mezclas de gasesLas leyes de Dalton y
Amagat se expresan de la siguiente manera:
Pi recibe el nombre de presin de componente y Vi se denomina
volumen de componente.
Volumen de componente.
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*Comportamiento P-v-T de mezclas de gasesLa relacin Pi / Pm se
conoce como fraccin de presin y la relacin Vi / Vm recibe el nombre
de fraccin de volumen del componente i.
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*Mezclas de gases idealesPara gases ideales, Pi y Vi pueden
relacionarse con yi mediante la relacin de un gas ideal, tanto para
los componentes como para la mezcla de gases:
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*Mezclas de gases realesLa ley de Dalton de las presiones
aditivas y la ley de Amagat de los volmenes aditivos puede
emplearse tambin en gases reales.Para gases reales P y V pueden
relacionarse con la ecuacin:
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*Mezclas de gases realesEl factor de compresibilidad de la
mezcla Zm puede expresarse en trminos de los factores de
compresibilidad de los gases individuales Zi :
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*Problema. Comportamiento P-v-T de mezclas de gases no idealesUn
recipiente rgido contiene 2 kmol de gas N2 y 6 kmol de gas CO2 a
300 K y 15 MPa. Calcule el volumen del recipiente con base en a) la
ecuacin de estado de gas ideal, b) factores de compresibilidad y la
ley de Amagat.Esquema del problema.
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*ReferenciasCengel, Y. A. y Boles, M. A. (2006). Termodinmica
(5ta Ed.). Mxico D.F., Mxico: McGraw-Hill.
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