Biofísica UBA XXI Final Feb 20 T1 – 3 Termodinámica

3. Determine el número de moles de oxígeno en una mezcla de gases que se encuentra en un recipiente adiabático de 1,5 dm de alto, 45 cm de ancho y 0,5 m de profundidad. Considere que la mezcla ejerce una presión de 1060 mmHg siendo el 25% de la misma ocupada por oxígeno.

Datos: T = -20°C; R= 0,082 l.atm/K.mol; 760 mmHg = 1 atm = 1,013 x 10⁶ barias = 1,013 x 10⁵ pascales

P V = n R T  (Ecuación del Estado de los gases ideales)

donde

P = presión = 1.060 mmHg = 1.060 mmHg (1 atm / 760 mmHg) = 1,39 atm

V = volumen = alto * ancho * profundidad = 1,5 dm * 4,5 dm * 5 dm = 33,75 dm³ = 33,75 L

n = número total de moles

R = constante de los gases ideales = 0,082 atm L / K mol

T = temperatura = - 20 ºC + 273 = 253 K

Reemplazando y despejando n

n = P V / R T = 1,39 atm 33,75 L / (0,082 atm L / K mol 253 K) = 2,27 moles

xp = Pparcial / Ptotal = n parcial / n total

donde

xp = fracción molar = 0,25 (25%)

Pparcial = presión parcial del oxigeno

Ptotal = presión total

n parcial = número de moles del oxigeno

n total = número total de moles = 2,27 moles

reemplazando y despejan n parcial

n parcial = xp ntotal = 0,25 * 2,27 moles = 0,57 moles de oxigeno