estado gaseoso es uno de los estados de agregación de la materia, junto a los estados sólido, líquido y plasmático. La materia en estado gaseoso se denomina “gas”. Se caracteriza por estar compuesta por sus partículas muy poco unidas entre sí.
2. LOGRO DE SESIÓN
Al finalizar la sesión, el
estudiante entiende los
sistemas gaseosos y sus
aplicaciones dentro del
ámbito industrial y
desarrolla habilidades para
solucionar problemas.
3. 1. Ecuación de estado de gas ideal
2. Presión de un gas
3. Gas ideal
4. Procesos termodinámicos
5. Ecuaciones de los gases ideales
6. Ley generalizada de los gases ideales
7. Problemas
8. Conclusiones
9. Experiencia de aprendizaje (Quiz con kahoot)
10. Referencias bibliográficas
Tema: Sistema gaseoso
4. Ecuación de estado de gas ideal
Para una masa fija y simplificar, las propiedades de un gas
ideal en dos estados diferentes se relacionan entre sí por
medio de:
5. GAS IDEAL
Un gas ideal es cuando sus partículas se mueven libremente sin ejercer interacciones
entre sí. La presión ejercida por el gas se debe a los choques de las moléculas con las
paredes del recipiente.
Cumplen las leyes de los gases ideales
GAS REAL
Es aquel cuando sus partículas ejercen interacciones entre sí.
ELEMENTOS EN ESTADO GASEOSO
Se tiene elementos químicos que a condiciones atmosféricas normales son gases,
como son: Hidrógeno, Helio, Neón, Argón, Kriptón, Xenón, Radón Nitrógeno, Oxígeno
y Flúor.
6. Procesos Termodinámicos
Es la “ruta” ó “camino” que recorre un gas para pasar de un “estado
inicial” a un “estado final” se mantiene constante una o más variables de
proceso.
Principales procesos termodinámicos
Variable Constante Proceso
Temperatura Isotérmico
Presión Isobárico
Volumen Isocórico
Energía Adiabático
Entropía Isentrópico
9. PROBLEMA 1 :
Una empresa dedicada a la venta de productos desinfectantes, transporta Cloro gaseoso (Cl2) en
un camión cisterna provisto de un tanque de acero de capacidad de 3m3 que tiene una llave de
paso como medida de seguridad, el cual es llenado con 8 Kg de gas a una determinada presión (P)
y una temperatura °T en grados Kelvin. Una vez lleno el camión se dirige a la planta de envasado,
pero en el camino se desinfla una de sus llantas, viéndose obligado a transvasar el gas hacia otro
tanque disponible. Este nuevo tanque tiene capacidad para 4000L, mantiene la presión y la
temperatura se eleva en 30K más que la temperatura del tanque de la primera cisterna, dado que
tiene un sistema de calentamiento. Durante el transvase se escapó un 25% por una fuga del
contenido del gas.
Determinar:
a.- La Temperatura inicial T(K).
ESQUEMA DEL SISTEMA GASEOSO
Fuente: Diagrama adaptado para fines educativos
10. Vi = 3 000 L
mi = 8 Kg
Pi = P
Ti = T (K)
Condición Inicial
𝐶𝑙 ₂
𝐶𝑙 ₂
Vf = 4 000 L
mf = 0,75(8)=
Pf = Pi = P
Tf = T + 30
Condición Final
Una empresa dedicada a la venta de productos desinfectantes, transporta Cloro gaseoso (Cl2)
en un camión cisterna provisto de un tanque de acero de capacidad de 3m3 que tiene una llave
de paso como medida de seguridad, el cual es llenado con 8 Kg de gas a una determinada
presión (P) y una temperatura °T en grados Kelvin. Una vez lleno el camión se dirige a la planta
de envasado, pero en el camino se desinfla una de sus llantas, viéndose obligado a transvasar
el gas hacia otro tanque disponible. Este nuevo tanque tiene capacidad para 4000L, mantiene
la presión y la temperatura se eleva en 30K más que la temperatura del tanque de la primera
cisterna, dado que tiene un sistema de calentamiento. Durante el transvase se escapó un 25%
por una fuga del contenido del gas.
Solución:
11. Según la ecuación general de gases , se tiene:
Reemplazando los datos , calculamos la Temperatura inicia
13. Problema 3
En la refinería de Ventanilla un camión cisterna con un tanque de acero de 2 000 L de capacidad es
llenado con gas propano C3H8(g) a 25 °C y 2 MPa de presión. Una vez lleno se dirige hacia el Callao,
pero a la mitad del camino una de las válvulas del camión se afloja y el 25 % del contenido del gas
propano se escapa. Asumiendo comportamiento ideal del gas propano, responda: a) ¿Cuántas moles
de propano quedaron en el tanque?
14. Problema 4
El volumen de una muestra de gas es 100 dm3 a 100 °C. Si la presión se mantiene
constante, hallar la temperatura en el que la muestra alcanzará 200 dm3.
15. Problema 5
El óxido nítrico es muy inestable, en el aire se oxida fácilmente a dióxido de nitrógeno. El
número de moles de óxido nítrico que ocupa un volumen de 17,6 litros a 16 atmósferas y a
33°C, es:
16. Problema 6
En un cilindro con pistón se tiene butano a 5°C y 8 atmósferas ocupando un volumen de
17,2 litros. ¿En cuánto se incrementa el volumen si la temperatura aumenta en 42°C,
siguiendo un proceso isobárico?
17. Problema 7
En un cilindro con pistón hay nitrógeno ejerciendo una presión de 2050mm de Hg y
ocupando un volumen de 344 cm3 a una temperatura de 8°C. Si luego de escapar un poco
de gas la presión disminuye en 20% y el volumen disminuye en 10%, ¿qué porcentaje de
nitrógeno escapó si la temperatura se mantuvo constante?
18. Problema 7
En un cilindro con pistón hay nitrógeno ejerciendo una presión de 2050mm de Hg y ocupando un volumen de
344 cm3 a una temperatura de 8°C. Si luego de escapar un poco de gas la presión disminuye en 20% y el
volumen disminuye en 10%, ¿qué porcentaje de nitrógeno escapó si la temperatura se mantuvo constante?
19. Bibliografía
N° AUTOR TITULO
AÑO ENLACE URL
1 CENGEL, YUNES A.,
BOLES, MICHAEL A.
Termodinámica 2015 https://ebookcentral.proquest.com/lib/upnortesp/de
tail.action?docID=4499007&query=CENGEL
N° REFERENCIA TITULO
1 Conceptos fundamentales http://www.esi2.us.es/DFA/FFII/Apuntes/Curso0607/7_Conceptos_fund.pdf
2 Aplicaciones de la
Termodinámica
http://www.revistavirtualpro.com/revista/termodinamica/10
