La ley de Dalton de presiones aditivas establece que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de cada gas individual. Esto se cumple exactamente para mezclas de gases ideales y aproximadamente para mezclas de gases reales. El documento explica la ley de Dalton y cómo se aplica para calcular las presiones y fracciones molares en una unidad de refrigeración por absorción de amoníaco-agua.

1. LEY DE DALTON DE PRESIONES
ADITIVAS
Alatorre Alba Alexis Gustavo
Jara Carrillo Cruz Ignacio

2. DEFINICIÓN DE GAS IDEAL
Un gas cuyas
moléculas se
encuentran alejadas,
así el
comportamiento de
una no resulta
afectado por la
presencia de otras.
Baja
Densidad
Alta
Tempera-
tura
Baja
Presión
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3. COMPORTAMIENTO 𝑃 − 𝑣 − 𝑇
Gas ideal
𝑃𝑣 = 𝑅𝑇
Una mezcla no
reactiva de gases
ideales se comporta
también como un gas
ideal.
Gas real
𝑃𝑣 = 𝑍𝑅𝑇
Una mezcla de gases
reales, la predicción
del comportamiento P-
v-T de la mezcla se
vuelve bastante difícil.
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4. La presión de una mezcla de
gases es igual a la suma de las
presiones que cada gas ejercería
si existiera sólo a la temperatura
y volumen de la mezcla
La predicción del comportamiento P-v-T de mezclas de gases
suele basarse en dos modelos: la Ley de Dalton de las presiones
aditivas y la ley de Amagat de volúmenes aditivos.
Esto se cumple con exactitud en mezclas de gases ideales, pero
sólo como aproximación en mezclas de gases reales.
Las leyes de Dalton y Amagat son idénticas y proporcionan
resultados idénticos.
𝒑 𝑻 = 𝒑 𝟏 + 𝒑 𝟐 + ⋯ + 𝒑 𝒏
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5. Gas A
V, T
𝑃𝐴
Gas B
V, T
𝑃𝐵
Mezcla de
gases
A+B
V, T
𝑃𝐴 + 𝑃𝐵
𝐿𝑒𝑦 𝑑𝑒 𝐷𝑎𝑙𝑡𝑜𝑛: 𝑃𝑚 =
𝑖=1
𝑘
𝑃𝑖(𝑇 𝑚, 𝑉𝑚)
Exacta para gases ideales y aproximada para gases reales
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6. MEZCLA DE GASES IDEALES
𝐷𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑐. 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑔𝑎𝑠𝑒𝑠 𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙𝑒𝑠:
𝑃𝑖 𝑇 𝑚, 𝑉𝑚 =
𝑁𝑖 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
𝑉𝑚
𝑃𝑚 =
𝑁 𝑚 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
𝑉𝑚
Dividimos ambas para encontrar 𝑦𝑖:
𝑃𝑖
𝑃𝑚
=
𝑉𝑖
𝑉𝑚
=
𝑁𝑖
𝑁 𝑚
= 𝑦𝑖
𝑦𝑖 𝑃𝑚 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙
𝑓𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 = 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 = 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
𝑃𝑖 𝑇 𝑚, 𝑉𝑚
𝑃𝑚
=
𝑁𝑖 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
𝑉𝑚
𝑁 𝑚 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
𝑉𝑚
=
𝑁𝑖
𝑁 𝑚
= 𝑦𝑖
𝑉𝑖 𝑇 𝑚, 𝑉𝑚
𝑉𝑚
=
𝑁𝑖 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
𝑃𝑚
𝑁 𝑚 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
𝑃𝑚
=
𝑁𝑖
𝑁 𝑚
= 𝑦𝑖
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7. MEZCLA DE GASES REALES
Tenemos que:
𝑃𝑉 = 𝑍𝑁𝑅 𝑢 𝑇
El factor de compresibilidad de la mezcla 𝑍 𝑚 puede expresarse en términos
de los factores de compresibilidad de los gases individuales 𝑍𝑖.
Aplicamos la anterior ecuación a ambos lados de la ley de Dalton:
𝑃𝑚 =
𝑍 𝑚 𝑁 𝑚 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
𝑉𝑚
=
𝑍𝑖 𝑁𝑖 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
𝑉𝑚
= 𝑃𝑖
Simplificamos, despejando para 𝑍 𝑚:
𝑍 𝑚 =
𝑉𝑚 𝑍𝑖 𝑁𝑖 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
𝑉𝑚 𝑁 𝑚 𝑅 𝑢 𝑇 𝑚
= 𝑍𝑖 ∙
𝑁𝑖
𝑁 𝑚
Recordamos que 𝑦𝑖 =
𝑁 𝑖
𝑁 𝑚
= 𝑦𝐼:
𝑍 𝑚 =
𝑖=1
𝑘
𝑦𝑖 𝑍𝑖
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8. PROBLEMA
 Una unidad de refrigeración por absorción de
amoníaco en agua opera su absorbedor a 0° C y
su generador a 46° C. La mezcla de vapor en el
generador y en el absorbedor debe tener una
fracción molar de amoniaco de 96 %. Suponiendo
comportamiento ideal, determine la presión de
operación en a) el generador, y b) el absorbedor.
También determine la fracción molar del
amoniaco en c) la mezcla líquida fuerte que se
bombea del absorbedor y d) la mezcla líquida
débil que se drena del generador. La presión de
saturación del amoniaco a 0° C es 430.6 kPa, y a
46 °C es 1830.2.
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9. ESQUEMA DE UNA UNIDAD DE
REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN
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10.  Supuesto: La mezcla es ideal y por lo tanto la ley de Raoult es
aplicable.
 Propiedades:
A 0° C, 𝑃𝑠𝑎𝑡,𝐻2 𝑂 = 0.6112 𝑘𝑃𝑎 y 𝑃𝑠𝑎𝑡,𝑁𝐻3
= 430.6 𝑘𝑃𝑎
A 46 ° C, 𝑃𝑠𝑎𝑡,𝐻2 𝑂 = 10.10 𝑘𝑃𝑎 y 𝑃𝑠𝑎𝑡,𝑁𝐻 𝑒
= 1830.2 𝑘𝑃𝑎
De acuerdo a la ley de Raoult, las presiones parciales del
amoniaco y del agua están dadas por:
𝑃𝑔,𝑁𝐻 𝑒
= 𝑦𝑓,𝑁𝐻3
𝑃𝑠𝑎𝑡,𝑁𝐻3
𝑃𝑔,𝐻2 𝑂 = 𝑦𝑓,𝐻2 𝑂 𝑃𝑠𝑎𝑡,𝐻2 𝑂 = (1 − 𝑦𝑓,𝑁𝐻3
)𝑃𝑠𝑎𝑡,𝐻2 𝑂
Usando el modelo de presiones parciales de Dalton para mezclas
de gases ideales, la fracción molar de amoniaco en la mezcla de
vapor es:
𝑦 𝑔,𝑁𝐻3
=
𝑦𝑓,𝑁𝐻3
𝑃𝑠𝑎𝑡,𝑁𝐻3
𝑦𝑓,𝑁𝐻3
𝑃𝑠𝑎𝑡 𝑁𝐻3
+ (1 − 𝑦𝑓,𝑁𝐻3
)𝑃𝑠𝑎𝑡,𝐻2 𝑂
Tabla A-4 Datos proporcionados
0.96=
430.6𝑦 𝑓,𝑁𝐻3
430.6𝑦 𝑓,𝑁𝐻3
+0.6112(1−𝑦 𝑓,𝑁𝐻3
)
→ 𝑦𝑓,𝑁𝐻3
= 0.03294
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11. Luego:
Realizando los mismos cálculos para el regenerador:
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𝑃 = 𝑦𝑓,𝑁𝐻3
𝑃𝑠𝑎𝑡,𝑁𝐻3
+ (1 − 𝑦𝑓,𝑁𝐻3
)𝑃𝑠𝑎𝑡,𝐻2 𝑂
=(0.03294)(430.6)+(1-0.03294)(0.6112)=14.78 kPa
0.96 =
1830.2𝑦𝑓,𝑁𝐻3
1830.2𝑦𝑓,𝑁𝐻3
+ 10.10(1 − 𝑦𝑓,𝑁𝐻3
)
→ 𝑦𝑓,𝑁𝐻3
= 0.1170
𝑃 = 0.1170 1830.2 + 1 − 0.1170 10.10 = 223.1 𝑘𝑃𝑎

12. BIBLIOGRAFÍA
 ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M.
A.: Termodinámica. Ed. McGraw-Hill: México,
D.F., 2009. (Sexta edición en Español
correspondiente a la sexta edición original en
inglés). ISBN 978-9701072868
 . WARK KENETH. Termodinámica. 4a Edición
McGraw - Hill. 1990(ISBN 0-07-068286-0)
 http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/Liquid3/node22
.html
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