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Universidad Antonio Nariño, Puerto Colombia / Ing. Jorge González Coneo

CICLOS TÉRMICOS“MEZCLA DE GASES”


GENERALIDADES

Muchos de los fluidos de trabajos que se emplean en aplicaciones termodinámicas se encuentran compuestos por la mezcla de diferentes sustancias puras. En esta presentación se mostraran algunos principios aplicables al estudio de Gases ideales no reactivos. Cada uno de los gases presentes se denomina componente o constituyente.


COMPOSICIÓN DE UNA MEZCLA DE GASES

Para determinar la composición de la mezcla no es suficiente conocer cuales son los componentes, sino que hay que especificar las cantidades en las que está presente cada uno de estos. Estas cantidades se pueden expresan en términos del número de moles o en términos de la masa de los mismos.

COMPOSICIÓN DE UNA MEZCLA DE GASES


La masa de la mezcla y el número de moles de la misma se obtiene como la suma aritmética de cada una de las masas y los moles de cada constituyente.

La cantidad en la que esta presente cada elemento se puede expresar como la fracción de cada uno entre el total de la cantidad evaluada.

MASA MOLAR APARENTE O PROMEDIO DE LA MEZCLA


La masa de la mezcla puede expresarse en términos de la fracción molar y en términos de la fracción de masa, tal como se muestra en las siguientes expresiones

La “constante de la mezcla” será igual a:

LEY DE DALTON DE PRESIONES ADITIVAS


Esta ley establece que la presión de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que cada gas ejercería si existiera solo a la temperatura y volumen de la mezcla.

LEY DE AMAGAT DE VOLUMENES ADITIVOS


Esta ley establece que el volumen de la mezcla es igual a la suma de los volúmenes que cada gas ocuparía si existiera sólo a la temperatura y presión de la mezcla.


PRESIÓN Y VOLUMEN PARCIAL

• La relación entre la presión parcial y la presión total en una mezcla, al igual que la relación entre el volumen parcial y el total es igual a la fracción molar de cada uno de los componentes de la mezcla de gases ideales.


APROXIMACIÓN A LA MEZCLA DE GASES REALES

• Es posible utilizar el factor de compresibilidad como una forma de estimar el comportamiento de mezclas reales. Debe tenerse en cuenta que los resultados obtenidos son una aproximación y que en muchas ocasiones es preferible utilizar otros modelos de ecuaciones de estado.


APROXIMACIÓN A LA MEZCLA DE GASES REALES

• La expresión para la mezcla de gases reales es la siguiente:

• Donde las variables están referidas a la muestra.


EJEMPLO 1


EJEMPLO 2


PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS DE GASES

Las propiedades de las mezclas de los gases pueden evaluarse mediante las siguientes relaciones:

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