[Ayuda] Problema de física

[The_Punisher]

Pues eso zagales, que estoy preparando una asignatura y he encontrado un ejercicio que no tengo ni idea y por mas que busco no veo como solucionarlo.

A ver si me podeis echar una mano, que estoy seguro que es una tonteria pero esta parte de la fisica no la toco desde el bachiller.

El problema es el siguiente.


Dos recipientes estan termicamente aislados y se hallan conectados mediante un tubo estrecho equipado con una válvula que incialmente esta cerrada.

Uno de los reipientes, de 16.8 L de volumen contiene oxigenoa a una temperatura de 300K y una presión de 1.75 atm.

El otro de 22.4 L de volumen contiene oxigeno a una temperatura de 450K y una presión de 2.25 atm.

Cuando se abre la valvula se mezclan los gases de los dos recipientes y la temperatura y la presion se hacen uniformes en todo el sistema.

¿Cuál es el valor de la temperatura final y la presión final del sistema en equilibrio?

Datos. R= 0,082 L*atm /mol K M oxigeno= 16g/mol


Supongo que el volumen del tubo es despreciable.

He intentado usar esta ecuacion P*V= n*R*T pero no he tenido suerte xD


Gracias famigos!

[saruman]

No tengo mucha idea, pero mi intuición me dice que la presión la puedes hallar así:

-Con la fórmula que comentas, hayas la presión que habría del primer gas, tomando como volumen la suma de ambos recipientes.
-Igualmente, calculas la presión que habría para el segundo gas, tomando como volumen otra vez la suma de ambos recipientes.
-Sumas ambas presiones parciales y tienes la presión total.

Y ahora que tienes la presión total, otra vez con esa fórmula, despejas la temperatura y listo, no?

Quizá he metido mucho la pata XDDD

EDIT: Para usar la fórmula deberás saber los moles totales de gas que tienes. Los moles de cada gas los puedes calcular a partir de los datos inciales del problema (temperatura, presión y volumen).

[The_Punisher]

A ver lo de la presión tiene sentido, pero he de contrastarlo xD

Lo que si he descubierto es que la temperatura en equilibrio es igual a [(N1*T1)+(N2*T2)]/(N1+N2)

Con lo cual me queda una temperatura de 379.81 K que me parece bastante adecuada y la voy a dar por buena, a ver si ahora me sale la presion.

Gracias Saruman!

[juanvvc]

A ver lo de la presión tiene sentido, pero he de contrastarlo xD

Contrasta, contrasta. Por ejemplo, con la ley de Dalton :D

[The_Punisher]

El volumen de los gases no varia con lo cual creo que lo adecuado es hacer esto

Presion final = numero total de moles * R *[(T1+T2)/(V1+V2)]

Creo que esta todo bien :) a ver si alquien me lo puede confirmar ^^

[wOw!]

A mí lo de T1+T2 de esa fórmula no me gusta nada xD. Creo que la forma que propone Saruman es correcta.

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A mí lo de T1+T2 de esa fórmula no me gusta nada xD. Creo que la forma que propone Saruman es correcta.

Edit. Si cuando llegue a casa los resultados no te cuadran le hecho un vistazo con papel y boli.

[The_Punisher]

Los resultados no se sin correctos pero a mi parecen buenos.

379,81 Kelvin y bueno la verdad que la presión me sale aproximadamente 4 con lo cual no se si es bueno o no, me da mala espina que el resultado sea tan similar a la suma de las presiones.

Gracias otra vez y a ver si me solucionas la duda wow!

[wOw!]

Yo creo que la presión te sale 4 porque realmente la fórmula que utilizas es combinación lineal de la ley de los gases ideales aplicado a cada uno de los recipientes. Voy a ponerme a ver que saco (si tardo es que estoy comiendo xD)

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Llevo un ratillo dándole vueltas y no caigo (yo también lo tengo un poco dejado desde bachiller, si fuera de cálculo de entalpía o algo de eso sí te lo hacía en un momento xD). El caso es que sé que está mal por lo de T1+T2 (piensa que tienes juntas una cosa a 300K con otra a 450K, no se van a calentar, sino que la fría bajará la temperatura de la caliente). La forma de Saruman también está mal porque suponemos que la presión se mantiene constante. Voy a echarme la siesta y a ver si así me refresco y lo saco xDDD.

[The_Punisher]

Gracias a ver si mi novia me ayuda que esta desaparecida celebrando su fin de curso y sus notas xD

[wOw!]

Lo que si he descubierto es que la temperatura en equilibrio es igual a [(N1*T1)+(N2*T2)]/(N1+N2)


Pero una cosilla, ¿ésto lo has cogido de algún lado o te lo has sacado de la manga? Es que no estoy seguro de que sea así, pero de serlo el problema ya estaría resuelto.

Estoy pensando que lo mismo con Gay-Lussac hacemos algo pero a ver xD

[juanvvc]

Lode T1+T2 obviamente está mal, no sé por qué no has seguido tu propia fórmula de temperatura en equilibrio (media ponderada a las cantidades de las temperaturas iniciales de cada gas ideal, si no es ideal hay que tener en cuenta el calor específico de cada gas, pero sigue siendo una media ponderada) y las has sumado a saco en tu segunda propuesta por alguna extraña razón :D Por otro lado te repito que lo de las presiones parciales y totales es tal como te ha dicho Saruman. Y se llama ley de Dalton :)

Así que:

Te=(n1*T1+n2*T2)/(n1+n2)
P=(n1+n2)*R*Te/(V1+V2)

Ahora, esto lo estudié hace más de 10 años. Lo más probable es que haya metido la pata :D

[wOw!]

Por otro lado te repito que lo de las presiones parciales y totales es tal como te ha dicho Saruman. Y se llama ley de Dalton :)

Es obvio que la Ley de Dalton se cumple (la presión total es igual a la suma de las parciales), pero tal y cómo propone Saruman calculamos las parciales con unas temperaturas que no corresponden a la del equilibrio (es decir, calculamos la presión antes de que se produzca la mezcla, pero es que no tiene por qué ser igual a la de después de esta). Pero vamos, que si la temperatura en el equilibrio se calcula a través de la media ponderada (lo cuál no veo que esté mal, pero tampoco que esté bien, sobre todo cuando las presiones de ambos gases son diferentes), el problema está resuelto como dices.

[The_Punisher]

Creo que con vuestra ayuda doy por resuelto el problema, muchas gracias a todos y si queréis mas tengo un ejercicio de cargas eléctricas que también precisa ayuda xD

[wOw!]

Creo que con vuestra ayuda doy por resuelto el problema, muchas gracias a todos y si queréis mas tengo un ejercicio de cargas eléctricas que también precisa ayuda xD

Venga échate alguno de cargas eléctricas, a ver si estoy en forma, que las vacaciones son muy aburridas xDDD

[The_Punisher]

Mandame tu correo en un privado que te envio una foto del problema que estoy en la biblioteca con el móvil xD

[saruman]

Buf, yo de cargas eléctricas sí que paso, que de eso ya no me acuerdo nada xD

[wOw!]

Tienes un mail! Espero que se vea algo xD

[The_Punisher]

Mail reenviado a wow!

A ver que te parece esta solución

[wOw!]

Supongo que verías la contestación por mail, pero por si acaso aviso que contesté :D