Question

por una tubería circula aire puro exento de dióxido de carbono a 93°C y 811mmhg de prisión, en cierto punto de recorrido se mezcla dióxido de carbono a 15°C y 1600mmhg a razon de 15 litros por segundo una muestra de la mezcla producida a la salida del tuvo registra 1,2 % molar de dióxido de carbono ¿ calcular el caudal de la corriente del aire en metros cúbicos por hora?

Answer 1

RESOLUCIÓN.

Para resolver el siguiente problema hay que seguir los siguientes pasos:

1) Determinar el flujo molar de CO2.

Para ello se aplica la ecuación de los gases ideales.

PV = nRT

P = 1600 mmHg * 1 / 760 = 2,105 atm

V = 15 l / s

R = 0,082 atm * l / K * mol

T = 288 K

n = PV/RT = 2,105 * 15 / 0,082 * 288 = 0,0008357 Mol/s

El flujo molar de CO2 es de 0,0008357 Mol/s.

2) Determinar el flujo molar total.

Ya que la fracción molar de CO2 es de 0,012 se tiene que el flujo molar total es de:

0,012 = 0,0008357 / X => X = 0,06964 Mol/s

Por lo tanto la fracción molar de aire es:

1 - 0,012 = 0,988

3) Determinar el flujo molar del aire.

0,988 = 0,06964 / X => X = 0,0688 Mol/s

El flujo molar de aire es de 0,0688 Mol/s.

4) Determinar el caudal de aire.

Para esto se debe aplicar la ecuación de los gases ideales.

V = nRT / P = 0,0688 * 0,082 * 366 / 1,07 = 1,935 l / s

V = 1,935 litro/s * 1m^3/1000 litro * 3600 s/h  = 7,0 m^3/h

Por lo tanto el caudal de aire es de 7 m^3 / h.