Gasos Reals 2 Batcatala

7/25/2019 Gasos Reals 2 Batcatala

1/21

Lleis dels

gasos


2/21

Propietats dels gasos

Els gasos sexpandeixen fins a omplir totel recipient que els cont

Els gasos sn fluids flueixen

Els gasos tenen baixa densitat 1/1000 de la densitat delcorresponent lquid o slid

Els gasos sn compressibles Els gasos presenten difusi i efusi


3/21

Llei dels gasos ideals

P

V

=

n

R

TP

= pressiV

= volumn

= molsR

= constant dels gasosT

= temperatura Kelvins


4/21

Teoria

cineticomolecular

del gas ideal

Les partcules de la matria

estan en constant movimentEl volum de cada partcula s

zero.

La pressi dun gas s degudaa la collisi de les partculescontra les parets delrecipient que el cont.

No hi ha forces entre lespartcules.

Lenergia cintica mitjana de

les partcules s proporcionala la temperatura.


5/21

Energia cintica de les partcules

En les mateixes condicions de temperatura, totsel gasos tenen la mateixa energia cinticamitjana

m = massa

v = velocitat

2

2

1

mvEc

A la mateixa temperatura,

lesmolcules petites es mouen

MESRPIDAMENT que les molcules grans.


6/21

Qu s la temperatura ?

La temperatura en Kelvin s una mesura dela velocitat mitjana de les partcules (comms temperatura ms velocitat.)

k s la constant de Boltzman que val1,3810-23 J/K

kTE mitjanac2

3


7/21

Sentn per difusi dun gas els seu procsde mescla amb un altre gas.

La difusi s el resultat del movimentaleatori de les molcules del gas.

La velocitat de difusi augmenta amb latemperatura

Les molcules petites es difonen msrpidament que les molcules grans

Difusi


8/21

EfusiEfusi: es el procs de prdua dun gas

del recipient que el cont a traves dunforat molt petit .


9/21

Llei de Graham de la difusi

1

2

2gasdifusiVelocitat

1gasdifusiVelocitat

M

M

M1

= Massa molar gas 1

M2

= Massa molar gas 2


10/21

El mateix serveix per la efusi


11/21

1 Quin gas t ms velocitat defusi, el nitrogen molecular,N2, o loxigen molecular, O2? Quina relaci hi ha entre lesseves velocitats defusi? 1,07

2 En un recipient hi ha 1 mol dheli, 1 mol de nitrogen i 1mol dhidrogen. Canviar la composici de la mescla si es fauna petita obertura en el recipient? Suposem que la pressi

a linterior del recipient s superior a lexterna. la mesclasanir enriquint fonamentalment de nitrogen i la sevacomposici variar

3 Originriament, la separaci del 235U (necessari a les

bombes atmiques) i del 238U es va aconseguir aprofitant ladiferncia entre les velocitats defusi del 235UF6 i del238UF6. Calcula la relaci entre les velocitats defusidaquests dos compostos. Suposem que la massa de cada

istop s exactament igual al seu nombre mssic 1,006


12/21

4 Observa la figura i respon:a) Per qu el HCl recorre menys distncia quelamonac?b) Quina relaci hi ha entre la velocitat de difusi

dels dos gasos? 0 68c) Si la longitud del tub s d1 metre, calcula ladistncia entre lextrem del tub on es trobalamonac i el lloc on es forma el clorur damoni.El HClrecorre 0,4 metres i el NH3 0,6 metres


13/21

Els gasos reals no es comportenidealment

Els gasos reals TENEN atracci molecular

Els gasos reals TENEN volum

Els gasos reals NO TENEN xocs elstics


14/21

Els gasos reals no compleixenexactament lequaci dels

gasos ideals

En aquesta grficaes representaPV/RT en funci de

la pressi per unmol de nitrogen gas,a diferentstemperatures


15/21

Tal com es pot veure en el grfic, lequaci generaldels gasos P V = n R T noms es compleix en el

cas dels gasos reals a pressions baixes.Aix sexplica perqu el volum real dels gasos nocoincideix exactament amb el volum total delrecipient que els cont, com suposa la teoria cintica.En realitat les molcules ocupen un cert volum; pertant, cal excloure el volum de les molcules del volumdel recipient.

A pressions elevades, les molcules es troben molt

juntes i el volum de cadascuna delles limita elmoviment de les altres i, per tant, no tenenllibertat de moviment per tot el recipient ni nocupentot el volum.


16/21

Una altra desviaci dels gasos reals respecte del seucomportament ideal s que les forces intermolecularsno poden ser negligides. Segons la teoria cintica, elsxocs de les molcules entre si i amb les parets delrecipient han de ser completament elstics, i aiximplica que no hi ha cap fora datracci entre elles.

A temperatures baixes, en qu les molcules esmouen ms lentament, quan una molcula va a xocarcontra una paret, aquest xoc es veu frenat per

latracci que exerceixen sobre ella les altresmolcules del seu entorn, com a conseqncia,limpacte i, per tant, la pressi sn menors


17/21

Equaci de Van del Waals delsgasos reals

a i b sn constants determinades experimentalment a est relacionada amb les forces intermoleculars(L2atm/mol2 )

b est relacionada amb el volum de les partcules de gas(L/mol)


18/21

Problemes

1.- Per qu creus que el CO2 es desvia ms delcomportament ideal que lhidrogen?

2.-Calcula la pressi a la qual sha de sotmetre 2,5 mols deCO2 a 48C que ocupen un volum de 2,2 L.

a. Si suposem com a gas ideal (R=0,082 atmLmol-1 K-1 )b. Si suposem com a gas real (a=3,61 atmL2 mol-2 ;

b=0,043 Lmol-1 )Resultats: a. P=29,91 atm b. P= 26,79 atm

3.-Segons lequaci de Van der Waals, calcula latemperatura de 5 mols dArg en un cilindre de 100 L a 10atm de pressi. (a=1,34 atmL2 mol-2 ; b=0,032 Lmol-1 )Resultat: T= 2435,9 K


19/21

Diagrama de fasesLiquaci dels gasos


20/21

Temperatura crtica: Temperatura a partir de laqual un gas no pot ser liquat.Pressi crtica: pressi que es necessita per

liquar un gas a la temperatura crtica.


21/21

Problema

La temperatura crtica de loxigen s de-119C i la pressi crtica 50.43 bar

la temperatura crtica del but s de151.98 C i la pressi crtica 37,96 bar

s possible liquar loxigen i el but atemperatura ambient? Si es aix, quina s lapressi mnima necessria?

Gasos Reals 2 Batcatala

Documents

Transcript of Gasos Reals 2 Batcatala