1r ciclo Problema de Termodinámica

[marpmj]

El problema es el siguiente:

En un recipiente de 1 m^3 inicialmente vacío se inyecta 1 litro de agua líquida. Si el recipiente se mantiene a la temperatura constante de 25ºC, calcular:
a.- El estado final de equilibrio que se alcanza sabiendo que la presión de vapor del agua a 25ºC es de 23,75 mmHg.
b.- ¿Y si el recipiente hubiera estado lleno de aire seco a la presión de 760 mmHg?
c.- ¿Y si hubiera sido aire atmosférico con una humedad relativa del 60%?


La verdad es que no sé ni cómo empezar, si pudiérais darme una idea de cómo resolverlo estaría muy agradecida.

[skynet]

Re: Problema de Termodinámica

a- pues el agua evaporará hasta que la presion del vapor en el recipiente sea igual a 23,75 mmHg, pero tienes que asegurarte que con un litro hay suficiente agua para evaporar y generar esa presión, eso lo calculaqs por:

n=PV/RT

tomas T=25ºC, P=23,75 mmHg, V=1 m^3 (tendras que convertir las unidades de medida)

calculas el numero de moles y miras si es inferior a 1000/18, y si es así(para los apartados b y c supongo que sí), pues ya está, sino calculas la presion final por P=nRT/V con n=1000/18.

b- la presencia de aire seco solo cambia que al final la presión en el recipiente será igual a la suma de las presiones parciales 760 mmHg+23,75 mmHg

c-para la presencia de aire húmedo tendrás que calcular la presíon parcial de aire seco que será =760-(23,75x0,6)mmHg y la del vapor seguirá siendo 23,75 mmHg,la presion final será la suma de las dos presiones parcialres.

[marpmj]

Re: Problema de Termodinámica

Muchas gracias supernena, me has sido de gran ayuda. Si me permites, te molestaré con otra pregunta; en el apartado c, ¿por qué la presión parcial del aire seco es 760- 23,75x0,6?
Además, tampoco me queda claro si lo que pasa es que se evaporará agua hasta que se alcancen los 23,75 mmHg de presión parcial para el vapor de agua, es decir, hasta que se alcance una humedad relativa del 100%?
Lo siento, pero es que el tema este de las presiones parciales y evaporación me trae de cabeza
¡Gracias de nuevo!

[skynet]

Re: Problema de Termodinámica

Muchas gracias supernena, me has sido de gran ayuda. Si me permites, te molestaré con otra pregunta; en el apartado c, ¿por qué la presión parcial del aire seco es 760- 23,75x0,6?

no me molestas,

la presion total de aire húmedo antes de inyectar el agua es 760mmHg

si suponemos que esta a 25ºC la presión parcial de vapor sería de 23,75 si la humedad fuera del 100%, con humeda del 60% será 23,75x0,6 (la relacion presion-masa de vapor es directa n=PV/RT)

como la presión total es igual a la suma de presiones parciales solo tienes que restar para encontrar la presion parcial de aire 760-(23,75x0,6)mmHg

Además, tampoco me queda claro si lo que pasa es que se evaporará agua hasta que se alcancen los 23,75 mmHg de presión parcial para el vapor de agua, es decir, hasta que se alcance una humedad relativa del 100%?

sí, esa es la condición de equilibrio.

en realidad, el agua esta siempre evaporando y el vapor esta siempre condensando, cuando la presión de vapor es de 23,75mmHg (a 25ºC) es cuando se llega al equilibrio entre evaporación y condensación

saludos