un tanque de CO2 a 20°C y 50 atm., se halla provisto de una válvula de seguridad que se abre a 80atm. accidentalmente, la temperatura del recipiente sube a 250°C ¿ que fracción del gas se escapa? ¿a qué temperatura se abrió la válvula?
Respuestas a la pregunta
El valor de la fracción del gas que se escapa y la temperatura a la que se abrió la válvula son respectivamente : n2/n1= 0.9998975143 y T2 = 195.8 °C
El valor de la fracción del gas que se escapa y la temperatura a la que se abrió la válvula se calculan mediante la aplicación de la ecuación de los gases ideales y la ley de Gay-Lussac, de la siguiente manera :
Gas : CO2
Pm CO2 = 44 g/mol
P1 = 50 atm
T1 = 20 °C + 273 = 293 °K
P2 = 80 atm
T2 = ?
T = 250 C +273 = 523 K
Ley de Gay -Lussac :
P1*T2 = P2*T1
Se despeja la temperatura T2 :
T2 = P2*T1 /P1
T2 = 80 atm * 293 °K/50 atm
T2 = 468.8 °K -273 = 195.8 °C
P1*T2 = P2*T1
P2 = P1*T2/T1
P2 = 80 atm *523 K / 468.8 °K
P2 = 89.24 atm
Ley de los gases ideales : P*V= n*R*T
V1 = V2
n1 *R*T1 /P1 = n2*R*T2/P2
n1 * 468.8 °K /80 atm= n2*523 K /89.24 atm
n1 = 1.000102496*n2
n2 /n1 = 1/ 1.000102496 = 0.9998975143
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