Biofísica 1 P CISALE May 25 T3 – 10 Termodinámica

Calcule la presión que existirá (en atm) dentro de un sistema a 290 K que conecta dos recipientes A y B con 1,2 moles de gas hidrógeno cada uno, si previo a conectarse, el recipiente A contaba con 0,6 atm de presión y el recipiente B con el doble. Considere que la temperatura se mantiene constante.  

 

Estado inicial

 

Recipiente A

PA VA = nA R TA (Ecuación de estado de los gases ideales)

 

Donde

PA = presión del recipiente A = 0,6 atm

VA = volumen del recipiente A

nA =  numero moles A = 1,2 moles

R = constante de los gases = 0,082 lt.atm/mol.K

TA = temperatura A = 290 K

 

Reemplazando y despejando VA

VA =  nA R TA / PA = 1,2 moles 0,082 lt.atm/mol.K 290 K / 0,6 atm = 47,56 lt

 

Recipiente B

PB VB = nB R TB (Ecuación de estado de los gases ideales)

 

Donde

PB = presión del recipiente B = 2 * PA = 2 * 0,6 atm

VB = volumen del recipiente B

nB =  numero moles B = 1,2 moles

R = constante de los gases = 0,082 lt.atm/mol.K

TB = temperatura B = 290 K

 

Reemplazando y despejando VB

VB = nB R TB / PB = 1,2 moles 0,082 lt.atm/mol.K 290 K / (2 * 0,6 atm) = 23,78 lt

 

 

Estado final

 

Recipiente A+B

PAB VAB = nAB R TAB (Ecuación de estado de los gases ideales)

 

Donde

PAB = presión del recipiente A+B

VAB = volumen del recipiente A+B = VA + VB = 47,46 lt + 23,78 lt = 71,34 lt

nAB =  numero moles A + B = 1,2 moles + 1,2 moles = 2,4 moles

R = constante de los gases = 0,082 lt.atm/mol.K

TAB = temperatura A = 290 K

 

Reemplazando y despejando VB

PAB =  nAB R TB / VAB = 2,4 moles 0,082 lt.atm/mol.K 290 K / (71,34 lt) = 0,8 atm