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8/17/2019 t1 Mecánica de Fluidos Oficial Doc.
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CURSO:
MECÁNICA DE FLUIDOS.
UNIDAD III: FUERZAS CORTANTES Y MOMENTOS
FLEXIONANTÉS EN VIGAS
TEMA:
GASES IDEALES.
DOCENTE:
Ing. HUAMAN QUILICHE LUIS ENRIQUE
INTEGRANTES:
Ayala Izquierd! O"ner C#il$n %#uqui"ang! &uan C#irque A'an(! Ri%ard Luna )lan%! Ale* +el ,elada Ayala! Rnald
FECHA:--/01/-2
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Tabla de conen!do
I. INTRODUCCION.............................................................................................3
II. OBJETIVOS...................................................................................................0
II. MARCO TEORICO..........................................................................................0
1. ECUACIÓN DE ESTADO DE GAS IDEAL.......................................................0
1.2. GAS O VAPOR......................................................................................4
III. EJERCICIOS PROPUESTOS.........................................................................5
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II. OBJETIVOS
Cono#er las leyes del gas ideal!
2eterminar #asos de tra%a'o en los gases ideales
Cono#er de e#ua#i&n de estado!
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II. MARCO TEORICO.
1. ECUACIÓN DE ESTADO DE GAS IDEAL
Cual-uier e#ua#i&n -ue rela#ione la presi&n, la temperatura y el $olumenespe#*fi#o deuna sustan#ia se denomina e#ua#i&n de estado! ay $arias e#ua#iones deestado, algunas sen#illas y otras muy #omple'as7 La ms sen#illa y me'or #ono#ida para sustan#ias en la fase gaseosa es la e#ua#i&n de estado de gasideal, la #ual predi#e el #omportamiento 4$9 de un gas #on %astante e3a#titud,dentro de #ierta regi&n elegida ade#uadamente
1.2. GAS O VAPOR
Las pala%ras gas y $apor a menudo se utili(an #omo sin&nimos y #om)nmente a
la fase de $apor de una sustan#ia se le llama gas #uando su temperatura esms alta -ue la temperatura #r*ti#a! /l $apor normalmente impli#a un gas -ue
no se en#uentra muy ale'ado del estado de #ondensa#i&n!
/n 166" el ingl.s Ro%ert :oyle o%ser$& durante sus e3perimentos #on una
#mara de $a#*o -ue la presi&n de los gases es in$ersamente propor#ional a su
$olumen! /n 18;", los fran#eses ayLussa# determinaron de
modo e3perimental -ue a %a'as presiones el $olumen de un gas es propor#ional a
su temperatura! /s de#ir,
P= R
(
T
V
) PV = RT
/n esta e#ua#i&n ?4@ es la presi&n a%soluta ?9@ es la temperatura a%soluta y ?V@ es
/l $olumen espe#ifi#o
La #onstante R es diferente para #ada gas y se determina a partir de7
R= Ru
M (
kJ
kg .Ko kPa .
m3
kg . K )
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2onde R
u
es #onstante uni$ersal de los gases y es la masa molar llamada
tam%i.n 0peso mole#ular del gas! La #onstante R
u es la misma para todas las
sustan#ias y su $alor es7
Ru
{
8.31447 kJ /kmol . K 8.31447 kPa.m
3/kmol. K 0.0831447 .̄ m
3/kmol.K 1.98588 Btu/lbmol . R
10.7316 psia.ft 3/ lbmol . R
1545.37 ft . lbf /lbmol . R
}Cuando se di#e -ue la masa molar del nitr&geno es "8, signifi#a -ue la masa deun Bmol de nitr&geno es "8 Bg, o -ue la masa de 1 l% mol de nitr&geno es "8 l%m!La masa de un sistema es igual al produ#to de su masa molar y el n)mero demoles 7
m= MN (kg)
La e#ua#i&n de estado del gas ideal se es#ri%e de $arias maneras diferentes7
V =mv→PV =mRT
mR=( MN ) R= N R u→ PV = N Ru T
V = Nv → Pv= Ru T
2onde es el $olumen molar espe#*fi#o, es de#ir, el $olumen por unidad de mol
0en mDEBmol o ftDEl%mol!
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III. EJERCICIOS PROPUESTOS
1! 2etermine la masa del aire en una =a%ita#i&n #uyas dimensiones son F3536m a 1;;K4 y "5C!
"! ay o3*geno gaseoso en un tan-ue de DmD a ";Cy ;!64a de presi&n
manom.tri#a! La presi&n atmosf.ri#a es 1;1K4a! GCuntos Bilogramos del
gas =ay en el tan-ueH
D! allar el n)mero de moles -ue tiene un gas #ontenido en un matra(, #uyapresi&n es de "!1 atmosferas, y o#upa un $olumen de DL a una temperaturade "88 K1 atm J 1;1!D"5KpaRJ 8!D1FF
F! 9enemos F!88 g de un gas #uya naturale(a esSO
2 S O
3 ! 4ara resol$er
la duda, los intrudu#imos en un re#ipiente de un 1L y o%ser$amos -ue la
presi&n -ue e'er#e a "C es de 1!5 atm de -ue gas se trata!
5! +na #antidad de gas o#upa un $olumen de 8; cm3
a una presion de 5;
mmgGu. $olumen o#upar a una presi&n de 1H" atm si la 9 no #am%iaH
