Auxiliar: Univ. MIGUEL ANGEL GUTIERREZ FISICOQUIMICA (QMC 206)

Transcripción

1 Auxiliar: Univ. FISICOQUIMICA (QMC 206) FACULTAD TECNICA Lp SEPTIEMBRE 2005 CARRERA DE QUIMICA INDUSTRIAL 1.- a-explique la Ley de Amagat. b-determine las constantes a,b,r en el punto critico para los gases reales. c-demuestre que b=4vcm 2.- a- Explique la ley de la distribución barométrica. b-explique la ecuación de Kamerlín Onnes para los gases reales. c-como se determina la velocidad media, velocidad mas probable y la velocidad cuadrática media; que relación existe comparando con la que tiene menor valor? 3.- a-deducir la ecuación fundamental de la TCM. b-demuestre la ecuación de la Ley de Boyle y la de Dalton utilizando la Ec. Fundamentadle la TCM. c-de la ecuación de Maxwell Boltzman en función de las velocidades, hallar una expresión en función de las energías. Una mezcla de gases esta compuesta por etano y butano, si se llena el bulbo de 210 cc de capacidad con la mezcla a una presión de 760 mmhg y 22 ºC, la masa del gas en el bulbo es g. Determinar: a).-la fracción Molar de cada gas. b).-la presión Parcial de cada gas. c).-el peso molecular de la mezcla. d).-la densidad de la mezcla. Se requiere hallar la presión ejercida por 5x10 20 moléculas de gas cuya masa es g. contenidas en un recipiente de 1.5 litros, la velocidad cuadrática media es 10 5 cm/s. b) Hallar la energía cinética total de las partículas. c) Hallar su temperatura. d) Si el gas es Hidrogeno y se encuentra a la presión y Temperatura, utilizando datos de tablas determinar el recorrido libre medio, el número de choques por segundo Z1 y el número de choques por segundo y por cc Z11. Calcular la presión que ejerce en su comportamiento como gas real el H 2 si se encuentra a 0ºC y ocupa un volumen molar de 50 L/mol empleando: a) Ecuación de estado. b) Ecuación de Van Der Walls. c) Ecuación de Dieterici. d) Ecuación de Beattie Bridgeman. Suerte

2 Auxiliar: Univ. FISICOQUIMICA (QMC 206) FACULTAD TECNICA Lp ABRIL 2009 QUIMICA INDUSTRIAL PARTE A (S/40 PUNTOS) 1.- Demuestre: a) Que en la Ley de Charles (V/T)= Cte., justificando con que temperatura se debe trabajar. b) Que le peso molecular de una mezcla de gases tiene la expresión: M = M 1 X 1 + M 2 X Sea explicito y demuestre y demuestre: a) I = 1/( 2 π σ 2 N * ) b) La expresión de la velocidad más probable. 3.- Demuestre: a) P C = a/(27b 2 ) b) Zc = 3/8 La Presión de Vapor de agua a 80ºC es de 350 Torr., Un matraz de 100ml contenía agua saturada con O 2 a 80ºC, Siendo la presión total del gas 760 mmhg: a) El contenido del matraz se bombea a otro matraz de 50 ml a la misma temperatura, determinar las presiones +parciales de O 2 y del Vapor de agua así como la presión total del equilibrio (considerar el volumen de agua condensado despreciable). b) Si se expande el gas saturado de agua inicial sin la presencia de agua a la misma temperatura hasta 2000cc, determinar las presiones parciales y la presión total. A 35 ºC la densidad del nitrógeno es 1.5 g/l, Determinar: a) La velocidad más probable. b) La energía cinética de cada molécula. c) La fracción de moléculas que tienen velocidades comprendidas entre: c 1 = 3000 cm/s y c 2 = 7000cm/s. d) El número de choques por segundo. El Argon tiene una temperatura crítica de -122 ºC y Pc = 48 at y el peso molecular es de 40 g/mol, Calcular: a) La densidad critica usando la Ecuación de Van Der Walls. b) Las constantes a, b de Van Der Walls. c) El radio del átomo del Argón (bajo la suposición temeraria de que estos átomos son esféricos) d) Zc =? Suerte

3 Auxiliar: Univ. FISICOQUIMICA (QMC 206) FACULTAD TECNICA Lp ABRIL 2005 CARRERA DE QUIMICA INDUSTRIAL 1.- a-explique la Ley de Amagat. b-determine las constantes a,b,r en el punto critico para los gases reales. c-demuestre que b=4vcm 2.- a- Explique la ley de la distribución barométrica. b-defina: factor de compresibilidad. c-cuando se estudia gases reales que diferencia existe entre desviación real y desviación aparente? 3.- a-deducir la ecuación fundamental de la TCM. b-demuestre la ecuación de la Ley de Boyle y la de Dalton utilizando la Ec. Fundamentadle la TCM. Una mezcla de gases esta compuesta por etano y butano, si se llena el bulbo de 210 cc de capacidad con la mezcla a una presión de 760 mmhg y 22 ºC, la masa del gas en el bulbo es g. Determinar: A).-La fracción Molar de cada gas. B).-La presión Parcial de cada gas. C).-El peso molecular de la mezcla. D).-La densidad de la mezcla. Tomando en cuenta las consideraciones de la Ley de distribución Barométrica, Determinar: a) La presión en una ciudad que se encuentra a una altura de 2300 m sobre el nivel del mar. b) La relación de densidades. c) La proporción de disminución de moléculas de oxigeno en esta ciudad. Se quieren hallar la presión ejercida por 5x10 20 moléculas de gas cuya masa es g. contenidas en un recipiente de 1.5 litros, la velocidad cuadrática media es 10 5 cm/s. b) Hallar la energía cinética total de las partículas. c) Hallar su temperatura. d) Si el gas es Hidrogeno y se encuentra a la presión y Temperatura, utilizando datos de tablas determinar el recorrido libre medio y el número de choques por segundo (l,z) P Nº 4 Calcular la presión que ejerce en su comportamiento como gas real el H 2 si se encuentra a 0ºC y ocupa un volumen molar de 50 L/mol empleando: e) Ecuación de estado. f) Ecuación de Van Der Walls. g) Ecuación de Dieterici. h) Ecuación de Estados Correspondientes. Suerte

4 Auxiliar: Univ. FISICOQUIMICA (QMC 206) FACULTAD TECNICA - QUIMICA INDUSTRIAL 1º Examen Parcial I/06 FISICOQUIMICA QMC 206 Apellidos y Nombres: 1. Deducir y explicar la Ley de Charles PARTE I S/40 % 2. Según la ecuación fundamental de la Teoría Cinético Molecular demostrar. a) Ley de Dalton. b) Ley de Gram. 3. Demostrar que: a) Para fluidos incompresibles se cumple: P = P o + δgh b) Para fluidos compresibles se cumple: P = P o e -Mgh/RT 4. Definir concretamente: a) Gas Ideal. b) Gas Real. c) Covolumen. e) Punto Crítico. PARTE II S/40 % 1. Cierta masa de gas ocupa un recipiente de 20 litros a una presión desconocida. Si se llena con una parte del mismo otro recipiente de 4 litros a la presión de una atmósfera. Si la presión del recipiente es ahora 2 atm. Cuál era la presión inicial? 2. En cierta oportunidad: el bulbo de densidades gaseosas pesaba g cuando estaba vacío. Llenado con CO 2 a 40 ºC y 1 atm, peso g. Llenado con una mezcla gaseosa de CO y CO 2 bajo las mismas condiciones peso g. Calcular el porcentaje volumétrico del CO en la última mezcla gaseosa. 3. Determinar el valor de la presión para un mol de CO 2 a 40 ºC cuando es guardada en un volumen de litros, aplicando: a) La ley de los estados correspondientes b) La Ley de los gases ideales. 4. Se sabe que el aire esta conformado por oxigeno y nitrógeno, determinar la presión; si esta conformado por 1.05x10 23 moléculas de oxigeno y 3.9x10 23 moléculas de nitrógeno y ocupan un volumen de 1 litro. La velocidad del oxigeno es de 9x10 3 cm/s.

5 Auxiliar: Univ. FISICOQUIMICA (QMC 206) FACULTAD TECNICA ABRIL 2010 QUIMICA INDUSTRIAL PARTE A (S/40 PUNTOS) 1.- a-explique la Ley de GRAHAM. b-determine las constantes a, b, R en el punto critico para los gases reales. c-demuestre que b=4vcm 2.- a- Deducir la ecuación de la Ley de Charles. b-como se determina la velocidad media, velocidad mas probable y la velocidad cuadrática media; que relación existe comparando con la que tiene menor valor? 3.- a-deducir la ecuación fundamental de la TCM. b-demuestre la ecuación de la Ley de Boyle y la de Dalton utilizando la Ec. Fundamentadle la TCM. c-de la ecuación de Maxwell Boltzman en función de las velocidades, hallar una expresión en función de las energías. PARTE B (S/40 Puntos) Un aula de la UMSA tiene aproximadamente 540 m 3. Se halla a una temperatura de 10 ºC y una humedad relativa del 85 %, Calcular: a) Presión de vapor del agua. b) Presión total de aire húmedo. c) Masa de Vapor de agua. d) Masa de Aire seco. e) Humedad absoluta. f) Si el volumen se reduce a la mitad, calcular la cantidad de agua que se condensa. Se quieren hallar la presión ejercida por 5x10 20 moléculas de gas cuya masa es g. contenidas en un recipiente de 1.5 litros, la velocidad cuadrática media es 10 5 cm/s. b) Hallar la energía cinética total de las partículas. c) Hallar su temperatura. d) Si el gas es Hidrogeno y se encuentra a la presión y Temperatura, utilizando datos de tablas determinar el recorrido libre medio, el número de choques por segundo Z1 y el número de choques por segundo y por cc Z11. La presión que ejerce 50 moles de CO 2 a 27 ºC en un cilindro de 30 litros de capacidad según el comportamiento ideal es de 41 atm; utilizando los valores de a y b de Van Der Walls, determinar: a) Presión del gas real. b) P c, T c, V c y d c. c) El radio de las moléculas considerando que son esféricas. d) La relación existente entre la presión ideal y la presión parcial. Suerte:.

6 Auxiliar: Univ. FISICOQUIMICA (QMC 206) FACULTAD TECNICA LP ABRIL 2003 CARRERA DE QUIMICA INDUSTRIAL PARTE A (S/30 PUNTOS) 1.- Explique para una mezcla de gases la: a) Ley de Dalton. b) Ley de Difusión de Graham. c) determinación del peso molecular del aire. 2.- Utilizando la ecuación fundamental de la teoría cinético molecular demostrar: a) Ley de Dalton. b) Ley de Difusión de Graham c) C = 3RT/M (velocidad cuadrática media) d) E = 3/2 RT 3.- a.- Demostrar que en la ley de distribución barométrica se cumple que: P = P o e -Mgh/RT b.- Grafique la relación P/P o Vs. h 4.- Utilizando la ecuación Maxwell Boltzman para distribución de velocidades hallar: a) Ecuación de distribución de energías b) Valor de la energía en el punto máximo de la curva. Una planta productora de cloro gaseoso, desea diseñar un recipiente cilíndrico para almacenar el Cl 2, el recipiente debe contener 10 Kg. de Cl 2 a una presión manométrica de 5 atm y 35 ºC, considerando que para efectos de calculo el gas se comporta como ideal y que el radio del cilindro debe ser igual a la tercera parte de la altura. Calcular: a) Dimensiones del cilindro b) Si se saca 15 moles de cloro, que valor tendrá la nueva presión? a) Hallar a T=36ºC, P=0.9atm, el valor del recorrido libre medio Z 1, Z 11, para las moléculas de hidrogeno utilizando datos de tablas de diámetros. b) Si se tiene un volumen de 3 litros con 5x10 22 moléculas de oxigeno, con una velocidad cuadrática media de 7000 cm/s, calcular la presión y temperatura. En el Laboratorio de Química Industrial de Facultad Técnica, se desea determinar la nueva presión gas h manométrica si el gas que indica en la figura se reduce a la mitad. El líquido manometrito utilizado es Kerosén de densidad 0.87g/cc y la presión manométrica inicial es de 45 cm. P Nº 4 a) Determinar la fracción de molecular de Xe a la temperatura de 15 ºC, P=0.5 atm que tiene velocidades entre 3500 cm/s y 5500cm/s b) Determine la fracción de moléculas que tienen energía entre 1/2KT y 3/2KT, para el gas metano. SUERTE:.

7 Auxiliar: Univ. FISICOQUIMICA (QMC 206) FACULTAD TECNICA LP ABRIL 2004 QUIMICA INDUSTRIAL PARTE A (S/30 PUNTOS) 1.- a.-explique la hipótesis de Avogadro. b.-explique la propuesta de Dieterici para el estudio de los gases reales. c.-demuestre que b=4v cm 2.- a.-explique la ley de distribución barométrica. b.-deducir la ecuación fundamental de la teoría cinético molecular. c.- Explique la curva de Maxwell Boltzman. 3.- a.- Deducir la ecuación de Charles y demostrar que cuando se estudia gases siempre se debe trabajar con temperaturas absolutas. b.- Deducir la ecuación del recorrido libre medio: I = 1/( 2 π σ 2 N * ) c.- Explique que entiende por: Presión Manométrica, Presión Absoluta, Presión Barométrica. a) Se tiene 6 litros de CO 2 a la temperatura de 12 ºC y abierto a la presión atmosférica. Determinar la fracción de aire desalojado si se calientas hasta 200ºC. b) Si el mismo gas se encuentra a 12ºC y 1.5 atm de presión, determinar la densidad utilizando la ecuación de Beattie Bridgeman. Una mezcla de O 2 y N 2 a 25 ºC y 1 atm, tiene una densidad de g/l. Determinar: a) La fracción molar de cada gas. b) La presión parcial de cada gas. c) El Peso Molecular de la mezcla. d) Si el nitrógeno se encuentra a 25 m, a que distancia se encuentras el oxigeno. La trayectoria libre media de las moléculas de cierto gasa 360 K es 1=2.60x10-3 cm. El diámetro de colisión de las moléculas es de 2.60ºA. a) Calcule la presión del gas. b) Calcule el numero de moléculas de gas /cc. P Nº 4 4.5x10 24 moléculas de nitrógeno ocupa un volumen de 3 litros si tienen una velocidad cuadrática media de 7500 cm/s, Determinar: a) La Presión del gas. b) La temperatura del gas. c) La energía cinética del total de moléculas. SUERTE:.