12.36Un balón lleno contiene 12 kg de oxígeno, O2, bajo una presión ma-nométrica de 40 atm. Determine la masa de oxígeno que se ha extraído del balón cuando la presión absoluta alcanza el valor de 25 atm. Su-ponga que la temperatura del balón permanece constante. R: 7.3 kg.

Quedan 7.317 kilogramos de oxígeno en el balón y se extraen 4.683 kilogramos de oxígeno en el proceso.

Explanation:

Asúmase que el balón es rígido. Supongamos que el oxígeno se comporta como un gas ideal, entonces la ecuación de estado es la siguiente:

(1)

Donde:

- Presión, medida en atmósferas.

- Volumen, medido en litros.

- Masa, medida en kilogramos.

- Masa molar, medida en kilogramos por kilomol.

- Temperatura, medida en Kelvin.

- Constante de los gases ideales, medida en atmósfera-litros por kilomol-Kelvin.

El aire experimenta un proceso isocórico e isotérmico, entonces obtenemos la siguiente relación:

(2)

Nótese que los subíndices 1 y 2 representan los estados inicial y final de proceso.

Si sabemos que , y , entonces la masa final del aire es:

La masa que se ha extraído del balón es:

Quedan 7.317 kilogramos de oxígeno en el balón y se extraen 4.683 kilogramos de oxígeno en el proceso.

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