Unidad 2

Question 1

¿Qué representa el modelo cinético-molecular?

Answer 1

Representa el gas como partículas que rebotan dentro de un recipiente cerrado

Question 2

Supuesto 1

Answer 2

Un recipiente con volumen V contiene un número grande N de moléculas idénticas, cada una con masa m

Question 3

Supuesto 2

Answer 3

Las moléculas se comportan como partículas puntuales; su tamaño es pequeño en comparación con la distancia media entre partículas y las dimensiones del recipiente.

Question 4

Supuesto 3

Answer 4

Las moléculas están en constante movimiento y obedecen las leyes del movimiento de Newton. Las moléculas chocan ocasionalmente con las paredes del recipiente

Question 5

Supuesto 4

Answer 5

Las paredes del recipiente son perfectamente rígidas y con masa infinita, no se mueven.

Question 6

Supuestos

Answer 6

• Los gases están formados por moléculas que se mueven en línea recta y chocan entre sí y con las paredes del recipiente donde se encuentran contenidas.
• Cuando las moléculas colisionan, no hay pérdida de energía cinética, la velocidad se mantiene igual.
• Las moléculas no tienen interacción entre ellas.
• Las moléculas se hallan distribuidas de manera aleatoria dentro de su contenedor.
• Las moléculas son puntos materiales, no tienen tamaño.
• Las fuerzas intermoleculares son despreciables.
• La energía cinética de las moléculas es proporcional a la temperatura absoluta.

Question 7

Ecuación del gas ideal (fórmula)

Answer 7

PV = RTn

Question 8

Ecuación de estado del gas ideal (fórmula)

Answer 8

P1V1/T1 = P2V2/T2 = cte

Question 9

Ley de Boyle (fórmula)

Answer 9

P1V1 = P2V2

Question 10

Ley de Gay-Lussac

Answer 10

P1/T1 = P2/T2

Question 11

Ley de Charles

Answer 11

V1/T1 = V2/T2

Question 12

Ley Combinada de los Gases (fórmula)

Answer 12

PV=kT

Question 13

¿Cómo deben ser las condiciones para representar un gas ideal?

Answer 13

Presión baja
Temperatura alta

Question 14

¿Cuándo usar el factor de corrección de compresibilidad?

Answer 14

Cuando no hay datos experimentales de Presión, volumen específico y Temperatura

Question 15

Factor de corrección de compresibilidad (fórmula)

Answer 15

z = Vreal/Videal

Question 16

¿Cuándo puede estimare el volumen específico del un gas cualquiera?

Answer 16

Si se conociera el factor de compresibilidad del gas en función de P y T, ya que v=ZRT/P

Question 17

Aplicaciones del principio de estados correspondientes

Answer 17

• Predicción de propiedades termodinámicas
• Diseño de procesos
• Cálculo de propiedades críticas
• Desarrollo de nuevas ecuaciones de estado

Question 18

Características de Diagramas de Compresibilidad

Answer 18

• En el límite de Pr tendiendo a cero, el valor de Z tiende a uno para todos los valores de la temperatura reducida.
• Para temperaturas reducidas superiores a 2.5, el valor de Z es mayor que la unidad a todas las presiones.
• Para temperaturas reducidas por debajo de 2.5, las isotermas reducidas presentan un mínimo a presiones reducidas relativamente bajas.
• Cuando Pr es mayor que 10, la desviación del comportamiento de gas ideal puede alcanzar varios puntos porcentuales.

Question 19

Ecuaciones de estado:

Answer 19

• Van der Waals
• Beattie-Bridgeman
• Benedict-Webb-Rubin
• Viriales

Question 20

Ecuación de Van der Waals

Answer 20

Propuesta en 1873, tiene dos constantes que se determinan del comportamiento de una sustancia en el punto crítico.

Considera los efectos de las fuerzas de atracción intermoleculares y el volumen que ocupan las moléculas por sí mismas.

Para cualquier sustancia, las constantes a y b se determinan únicamente de los datos del punto crítico .

Question 21

Ecuación de Beattie-Bridgeman

Answer 21

Propuesta en 1928, es una ecuación de estado basada en cinco constantes determinadas de forma experimental.

Las constantes para varias sustancias se pueden consultar en tablas.

Esta ecuación es razonablemente precisa para densidades de hasta 0.8 de densidad crítica.

Question 22

Ecuación Benedict-Webb-Rubin

Answer 22

Propuesta en 1940, ampliaron la ecuación y aumentaron a ocho constantes.

Los valores se hallan una tabla.

Esta ecuación puede manejar sustancias a densidades de hasta 2.5 de densidad crítica.

Question 23

Ecuación de estado virial

Answer 23

Se puede expresar en forma de serie.

Ésta y otras ecuaciones se llaman ecuaciones de estado viriales, mientras que los coeficientes a(T), b(T), c(T), etc, que son funciones únicamente de la temperatura, se llaman coeficientes viriales.

Estos se determinan de forma experimental o teórica a partir de la mecánica estadística.

Question 24

Sustancia pura

Answer 24

No tiene cambio en su composición química, mezcla completamente homogénea.

Question 25

Cambios de fase

Answer 25

Distancia entre las moléculas de una sustancia

Question 26

Fases que coexisten

Answer 26

En muchas situaciones en la vida real pueden coexistir en equilibrio dos fases de una sustancia pura.

Question 27

Líquido comprimido

Answer 27

Fase líquida, lejos de ebullir

Question 28

Líquido saturado

Answer 28

Incrementando su temperatura a 100°C el agua aún es líquida, pero cualquier calor adicional hará que se vaporice un poco de agua. Líquido a temperaturas a punto de ebullir.

Question 29

Vapor saturado

Answer 29

Vapor a punto de condensarse.

Question 30

Vapor sobrecalentado

Answer 30

Vapor en una sola fase, lejos de condensarse.

Question 31

Temperatura de saturación

Answer 31

La temperatura a la que una sustancia pura cambia de fase. Presión determinada

Question 32

Presión de saturación

Answer 32

La presión a la que una sustancia pura cambia de fase. Temperatura determinada.

Question 33

Punto crítico

Answer 33

El punto en el que los estados de líquido saturado y vapor saturado son idénticos.

Question 34

Diagrama T-V

Answer 34

Cambio de fase temperatura-volumen

Question 35

Punto triple

Answer 35

Las tres fases de una sustancia pura que coexisten forman una línea llamada línea triple. Los estados que se hallan sobre la línea triple de una sustancia tienen la misma presión y temperatura, pero diferentes volúmenes específicos. Dicha línea aparece como un punto sobre los diagramas P-T: por lo tanto, se denomina punto triple

Question 36

Diagrama P-T

Answer 36

Diagrama de fases Se conoce así porque las tres fases están separadas entre sí por tres líneas: - La de sublimación separa las regiones sólida y de vapor - La de fusión separa las regiones sólida y líquida - La de evaporación divide las regiones líquida y de vapor

Question 37

Entalpía h

Answer 37

Propiedad termodinámica cuya variación, bajo condiciones de temperatura y presión constantes, determina la energía calórica de una sustancia o sistema asociada a una reacción química o proceso físico.

Question 38

¿Qué propiedades combina la entalpía h?

Answer 38

La combinación de las propiedades u + Pv H = U + PV

Question 39

Entropía s

Answer 39

Se relaciona con la segunda ley de la termodinámica. Magnitud termodinámica que mide la parte de la energía no utilizable para realizar trabajo y que se expresa como el cociente entre el calor cedido por un cuerpo y su temperatura absoluta.

Question 40

Entalpía de vaporización

Answer 40

Representa la cantidad de energía necesaria para evaporar una masa de líquido saturado a una temperatura o presión determinadas. - Disminuye cuando aumenta la temperatura o la presión - Se vuelve cero en el punto crítico

Question 41

Calidad o título x

Answer 41

La relación entre la masa de vapor y la masa total de la mezcla.

Question 41

Mezcla saturada de líquido-vapor

Answer 41

Propiedad calidad o título x

Question 42

Calidad o título x (fórmula)

Answer 42

x = mvapor/mtotal mtotal = mlíquído + m vapor = mf + mg

Question 43

Vapor húmedo

Answer 43

Combinación de dos subsistemas: líquido saturado y vapor saturado.

Question 44

¿Cómo se consideran a las fases del vapor húmedo?

Answer 44

Se consideran bien mezcladas y como mezcla homogénea. Las propiedades de esta mezcla serán las propiedades promedio del vapor húmedo.