fundamentos termodinamicos de la pirometalurgia
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clase de operaciones mineras 2°semestre . metalurgia 1 .fundamentos termodinamicos de la pirometalurgiaTRANSCRIPT
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Fundamentos Termodinámicos de la
PirometalurgiaMETALURGIA I
26/8/2015Profesor: Elías Díaz Vilches
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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
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Requerimientos de Energía
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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
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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)
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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
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¿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
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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
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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
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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
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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
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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
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5) Finalmente calculamos el valor de V:V = V = V = 0,43 lT
Respuesta: El Volumen que ocupara el es de 0,43 litros.
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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
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