En un recipiente hermético de paredes rígidas se tiene 80,2 L del gas Ne ejerciendo una presión de 3200 mmHg a 26,5°C. Conociendo que las condiciones metalúrgicas del recipiente indican que la presión máxima es de 4,6 atm, determina hasta que temperatura soporta. ¿Cuál es la masa del gas? Datos: MA: Ne=20, R=62,4 mmHg.L/mol.K
Respuestas a la pregunta
La temperatura máxima que soporta el recipiente es 327,2 K y la masa del gas es 274,6 g.
Explicación:
Recipiente hermético de paredes rígidas.
Contiene gas Ne
V = 80,2 L
P = 3200 mm Hg
T = 26,5 °C + 273 = 299,5 K
La presión Máxima que soporta el recipiente es 4,6 atm.
P máx. = 4,6 atm × 760 mm Hg / atm = 3496 mm Hg
T máx. = ?
masa del gas = ?
MA del gas = 20
R = 62,4 mm Hg . L / K. mol
Usando la ecuación de estado de gases ideales tenemos:
P . V = n . R . T
P . V = (masa/ Peso molecular) . R . T
Calculamos la masa del gas, usando las condiciones iniciales de P y T, conociendo el volumen:
Masa = ( P . V ) × Peso molecular / R . T
Masa = (3200 mm Hg × 80,2 L × 20 g/mol)/ 62,4 mm Hg. L /mol. K × 299,5K
Masa = 274,6 g
Número de moles del gas = n = 274,6 /20 = 13,7 moles
Calculamos la temperatura, usando el valor de presión máxima del recipiente:
P . V = n . R . T
T = (P . V ) / (n . R )
T = ( 3496 mm Hg × 80,2 L ) / (13,7 mol × 62,4 mm Hg . L . mol⁻¹, K⁻¹ )
T = 327,2 K