Solucionari_Problemes_Posa't a prova_Q2_B1_1

Solucionari_Problemes_Posa't a prova_1_Q2_B1_1

Preguntes 15 i 16

1. Un recipient de volum 5 L conté 1,0 mol de metà, CH₄, a 25ºC de temperatura. 

a) Calculeu la pressió a l'interior del recipient.

b) Si es fa un petit forat al recipient, s'anirà escampant metà. Determineu la massa de metà que s'haurà escapat del recipient quan deixi de sortir-ne.

Dada:

Constant dels gasos R= 0,082 (atm · L)/(K·mol)

El nombre de mols que s'han escapat són 1 - 0,205 = 0,795 mols de CH₄

2- S'ha recollit sobre aigua un volum de 50 mL de gas oxigen a 18ºC i a la pressió atmosfèrica de 750,9 mm Hg. Calculeu la massa d'oxigen recollida. 

Dades: 1 atm = 760 mmHg. Pressió de vapor de l'aigua a 18ºC = 15,4 mm Hg.

Quan es recull un gas sobre aigua, la pressió parcial del gas és igual a la pressió atmosfèrica menys la pressió del vapor d'aigua.

Pressió parcial de l'O₂   = 750,9 -15,4 = 735,5 mmHg

Problema 17

Tenim 3 kg d'aigua a la temperatura de 250 K i els volem passar a vapor a 373 K. Calcula la quantitat de calor necessària.

A 270 K l'aigua està en estat sòlid, per tant, la calor total (Q) necessària serà la suma de la calor necessària per escalfar el gel des de 270 K a 273 K (Q₁), la calor necessària per fondre el gel (Q₂), la calor per escalfar l'aigua de 273 K a 373 K (Q₃) i la calor necessària per vaporitzar l'aigua (Q₄).

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄

Q₁ = 3 kg · (2,09 · 10³ J / kg · K) · (273 - 250) K = 144.210 J

Q₂ = 3 kg · (3,34 · 10⁵ J / kg) = 1.002.000 J

Q₃ = 3 kg · (4,18 · 10³ J / kg · K) · (373-273) K = 1.254.000 J

Q₄ = m c_L = 3 kg · (2,26 · 10⁶ J / kg) = 6.780.000J

La calor total és la suma d'aquestes quantitats: 9.180,21 kJ