Biofísica 2 Fluidos 29 Gases ideales

Fluidos 29. Un cilindro de 30 cm³ está comunicado con un recipiente que contiene agua a 27°C (a esa temperatura la presión de vapor del agua es de 2,7 cm de Hg). En el cilindro hay vapor de agua y nitrógeno gaseoso. La presión dentro del cilindro es de 1 atm. ¿Cuántos moles de nitrógeno hay en el cilindro?

El cilindro con vapor de agua y nitrógeno gaseoso está conectado con un  recipiente que contiene agua a 27 ºC por lo tanto:

Temperatura en el cilindro =  27 ºC (temperatura del agua en el recipiente).

Presión de vapor de agua en el cilindro = 2,7 cmHg (presión de vapor de agua a 27 ºC) = 27 mmHg =  0,0355 atm.

Presión total dentro del cilindro = 1 atm

Presión parcial N₂ = Presión total - Presión parcial vapor de agua = 1 atm – 0,0355 atm = 0,9645 atm

Ecuación de Estado de los Gases Ideales

P_N2 * V = n _N2 * R * T

donde

P _N2 = presión parcial del N₂= 0,9645 atm

V = volumen = 30 cm³ = 0,03 dm³= 0,03 Ltr

n _N2 = número de moles del N₂  = ¿??

 R = 0,082 atm * Ltr / (moles * ºK)

T = temperatura = 27 ºC + 273 ºC = 300 ºK

Reemplazando y despejando n _N2

n _N2 = 0,9645 atm * 0,03 Ltr / (0,082 atm * Ltr / (moles * ºK) * 300 ºK) = 0,00118 moles < ----  N₂