Fundamentos Termodinámicos de la

PirometalurgiaMETALURGIA I

26/8/2015Profesor: Elías Díaz Vilches

Aunque la energía adopta muchas formas, la cantidad total de energía es constante, ycuando la energía desaparece de una forma, aparecerá simultáneamente en otras formas.

Primera Ley de la Termodinamica

Requerimientos de Energía

Los gases ideales son gases hipotéticos, idealizados del comportamiento de los gases reales en condiciones corrientes. Así, los gases reales manifestarían un comportamiento muy parecido al ideal a altas temperaturas y bajas presiones.

Empíricamente, se pueden observar una serie de relaciones entre la temperatura T, la presión P y el volumen V de los gases ideales.

Ley de los Gases Ideales

Ecuación de estado: Valores de R:

P * V = n * R * T

Donde:

P indica la presión del gas. V indica el volumen del gas. n es el número de mol-gr del

gas. R la constante de los gases. T la temperatura del gas en

R = 8,314472 J/(K · mol)

R = 0,082 lt · atm/(K · mol)

R = 1,987 (cal/K · mol)

Para definir el valor de R se utilizó el postulado de Avogadro, en que un mol de cualquier gas a Condiciones normales de

Presión y Temperatura (0 °C y 1 atm) tiene un volumen de 22,41litros

¿Qué volumen ocupará 1,216 g de gaseoso (P.M = 64,1 gr/mol) a 18 °C y 775 mmHg, si este actúa como un gas ideal?

Dato: 1 mmHg = 0,0013 bar

Ejemplo de Gases Ideales

Para resolver este problema ocuparemos la Ley de los Gases ideales

P x V = n x R x T El valor a encontrar es el Volumen, ya que

me proporcionan todos los demás datos. Entonces despejamos:

V =

Ahora veamos el valor de R, n, T y P

Desarrollo

1) Definir el valor de R a utilizar:

Este es el primer paso a realizar, ya que el valor de la constante escogido nos

condicionará en que Unidades trabajaremos

En este caso y convenientemente diremos que:

R = 0,082

2) Encontrar el valor de n: Por definición el Peso Molecular o Peso

Atómico es la Masa dividida en las Moles, es decir:

Despejo las moles ==0,018 mol de

3) Definir el Valor de T

Debo convertir la Temperatura de °C a K

T (K) = T (°C) + 273,15Es decir: T = 18 + 273,15 = 291,15 K

18° C equivale a 291, 15 K

4) Definir el valor de P Debo convertir la Presión de mmHg a atm

Primero debo convertir de mmHg a bar, por el dato que nos entrega el ejercicio

, resolviendo x = 1,007 barAhora convierto de bar a atm, ya que: 1 bar = 0,987 atm , resolviendo x= 0,99 atm

775 mmHg equivale a 0,99 atm

5) Finalmente calculamos el valor de V:V = V = V = 0,43 lT

Respuesta: El Volumen que ocupara el es de 0,43 litros.

1) Tenemos 4,88 g de un gas cuya naturaleza es SO2 o SO3. Para resolver la duda, los introducimos en un recipiente de 1 LT y observamos que la presión que ejercen a 27ºC es de 1,5 atm. ¿De qué gas se trata?

2) Un recipiente contienen 100 LT de O2 a 20ºC.

Calcula: a) la presión del O2, sabiendo que su masa es de 3,43 kg.

b) El volumen que ocupara esa cantidad de gas en condiciones normales de T y P 3) El aire contiene aproximadamente un 21 % de oxígeno, un 78 % de

nitrógeno y un 0,9 % de argón, estando estos porcentajes expresados en masa. ¿Cuánta masa habrá de cada componente en 2 litros de aire? ¿Cuál es la presión ejercida si se mete el aire anterior en un recipiente de 0,5 LT de capacidad a la temperatura de 25 ºC?

La densidad del aire = 1,293 gr/LT. P. A (O) = 16 gr/mol P. A (N) =14 gr /mol P.A (Ar) = 40 gr/mol

TAREA