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METROLOGIA DE FLUIDOS
GASES
ACTIVIDAD 1 DEL PORTAFOLIO
A partir de esta semana realizar un catalogo de equipos de los
temas del primer parcial y temas del segundo parcial con base al
siguiente cuadro
EQUIPO IMAGEN FUNCION COMO SE
UTILIZA
DONDE LO
PUEDO
COMPRAR
INDUSTRIA
S EN LAS
QUE LO
PUEDO
UTILIZAR
UNIDADES
DEL
SISTEMA
INTERNACI
ONAL E
INGLES
NORMALIZ
ACION
CALIDAD
ISOS
DEFINICIÓN DE FLUIDOS
Es aquella sustancia que por efecto de su poca cohesión intermolecular, no posee
forma propia y adopta la forma del envase que lo contiene. Los fluidos pueden
clasificarse en gases y líquidos.
GASES
El aire que se emplea en las instalaciones neumáticas tiene una composición por
unidad de volumen de 78% de nitrógeno, 20% de oxígeno, 1,3% de gases nobles
(helio, neón, argón, etc.) y en menores proporciones anhídrido carbónico, vapor de
agua y partículas sólidas. La densidad de este aire es de 1,293 Kg/m3
aproximadamente.
Sin embargo este aire sigue una serie de leyes y tiene propiedades muy interesantes
para las aplicaciones neumáticas
Ecuación de estado de gases ideales Las hipótesis básicas
para modelar el comportamiento del gas ideal son:
• El gas está compuesto por una cantidad muy grande de moléculas, que
además tienen energía cinética.
• No existen fuerzas de atracción entre las moléculas, esto por que se
encuentran relativamente alejados entre sí.
• La forma normal de la ecuación de estado de un gas ideal es:
• p * v = R * T Con R= 8,314 J/ mol ºK
• Donde: p = Presión (Pascal = 1 N/m2) v = Volumen específico (m3/mol)
R = Constante universal de los gases ideales T = Temperatura (ºK)
• La misma ecuación se puede expresar en forma alternativa como: p * V
= n * R * T Donde: V = Volumen total del sistema (m3) n = Número de
moles en el sistema
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
Pv=nrt
Ley de charles
Ley de boyle
P1V1 = P2V2
LEY DE GAY LUSSAC
P1/T1 = P2/T2
n=g/PM
ACTIVIDAD 2 DEL PORTAFOLIO. PROBLEMAS DE
GASES
• El volumen en litros si 2.46 mol tiene una presión de 1.28 atm a -6
C
• V=? Pv=nRt v= nRt/P v=
• N=2.46mol
• P= 1.28 atm
• T=-6C +273
• v= (2.46 mol) (0.082 atm L/MOL K)(267K) / (1.28 ATM)
1. Calcule para un gas ideal las siguientes cantidades
a) El volumen en litros si 2.46 mol tiene una presión de 1.28 atm
a -6 C
PV=nRT V= nRT /P
V = (2.46mol) (0.082 atm. L / mol. K)(267.15K)
K= C+273.15 1.28 atm
K= -6 + 273.15
K= 267.15 v= 42.10 L
PV=nrt
V= nRT / V
V= (2.46mol) (0.082 atm L/mol K) (267K) / 1.28 atm
= 42.07 L
b) La temperatura absoluta a la que 4.79 * 10-2 mol ocupan 135 ml
a 720 Torr
PV=nRT
T= PV/nR
720 Torr 1 atm
760 Torr
135ml 1 L
• 1000ml
PV=nrt
T= PV / nR
T= (0.9473 atm) (0.135 L) / (4.79*10-2 mol) (0.082 atm L/mol K)
T= 32.53 K
2. Calcula el volumen de gas oxigeno (O2)si hay 5.4 atm de presión con 20
g a 100C
• PV=nRT
• V= nRT/P
• V= ( 0.625 mol ) (0.082 atm-L/mol. K) (373.15 K) 3.54 L
5.4 atm
• n= g/PM
• n= 20g/32g/mol
• Masa O= 16g/mol *2 = 32g/mol
• n= g/PM
• n= 20g/32g/mol
• 0.625
• PV=nRT
• V= nrt / P
V= (0.625 mol) (0.082 atm L/mol K) (373 k) / (5.4 atm)
• 3.54 L
3. Obtener la temperatura de (CO2)a 2.4 atm de presión con 44g de
masa y 5.1 L de volumen
PV=nRT
T = PV/nR
T= (2.4 atm)(5.1L) / ( 1mol )(0.082 atm L/mol K) = 149.26 K
n=g/PM
n= 44g/44g/mol
n= 1mol
C= 12 * 1 = 12
O= 16 * 2= 32
3. Obtener la temperatura de N2 a 2.4 atm de presión con
44g de masa y 5.1 L de volumen
R= 0.082 atm L/mol K
n= 44g/ (14 g/mol x 2)= 1.5714285 mol
PV=nRT
T= PV / nR
T= (2.4 atm)(5.1L) / (1.5714285 mol)(0.082 atm L/mol K)=
94.98891K
4. Cuantos moles de H2 se encuentran en una muestra de 2.35 L a
42 C y 1.24 atm
R= 0.082 atm L/mol K
T= 42C +273= 315K
PV=n RT
n= PV / RT
n= (1.24atm)(2.35L) / (0.082 atm L/mol K)(315K)= 0.11281455Mol
LEY DE CHARLES
5. Un gas caliente a 89C en 0.67L de volumen, cual es la temperatura
final si el volumen aumenta a 1.12 L finalmente
T1= 89C V1= 0.67L V2= 1.12 L T2=
• T2= (V2) (T1) / V1
• T2= (1.12L) (362 K) / (0.67L)
• 605.13 K
6. Se tiene un gas a presión constante de 560 mm Hg. El gas ocupa
un volumen de 23 cm3 a una temperatura que está a 69 C. que
volumen en L ocupara el gas a una temperatura de 13 C
V1= 23cm3= .001L
T1= 69 C 1cm3 .023 L
V2=?
T2= 13 C
V1/T1 = V2/T2 V2= V1T2 / T1 =
(0.023L)(286.15K)/ 342.15K =
O.01923 L
Ley de boyle
P1V1 = P2V2
7. Hay un gas en un globo de helio de 4.1 L y disminuye a 2.5 L a presión inicial de 210kpa.
Calcula la presión final
• V1= 4.1L
• V2= 2.5 L
• P1= 210kpa
• P2=?
• P1V1 = P2V2
• P2= p1v1/V2
• P2=(210KPA)(4.1L)/(2.5L)
• 344.4 KPA
• LEY DE GAY LUSSAC
• P1/T1 = P2/T2
8. Se tiene un gas a 3.20 atm a 22C y se calienta hasta 55 C. Cual presión
alcanzó al final
P1= 3.20 atm
T1= 22C
P2= ?
T2= 55C
P1/T1 = P2/T2 P2=P1T2 / T1
(3.20 atm)(55 C+273.15) /22 C+273.15 =
3.55 atm
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
METROLOGIA DE RADIACIONES
IONIZANTES
En primer lugar, debemos distinguir entre radiación
ionizante y no ionizante.
La radiación ionizante tiene energía suficiente para
liberar electrones de un átomo, dejando por tanto el
átomo cargado, mientras que la radiación no ionizante,
como las ondas de radio, la luz visible o la radiación
ultravioleta, no lo hace.
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
Las radiaciones se definen como el transporte o
propagación de la energía que se realiza en forma
de partículas u ondas electromagnéticas.
Muchas fuentes de radiación existen en la
naturaleza, mientras que otras han sido creadas por
el hombre con diversos fines: médicos, bélicos,
industriales y otros.
Los seres vivos constantemente estamos
expuestos a irradiación externa y
radiaciones internas
Generalmente, la acción sobre los
tejidos de muchas de estas radiaciones
puede no constituir necesariamente un
riesgo para la salud, dependerá de la
dosis y del tipo de radiación.
Dentro de las radiaciones, aquellas que poseen
suficiente energía para producir una ionización
(emisión de un electrón por parte de un átomo o
molécula, quedando dicha partícula cargada), se
denominan radiaciones ionizantes.
Las partículas α y β, los rayos X, los rayos γ y los
neutrones pertenecen a este tipo. Debido a su gran
energía, estas radiaciones son capaces de producir
efectos biológicos importantes.
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
DE DONDE PROCEDE LA RADIACION
APLICACIONES MÉDICAS
La terapia con radiación (también llamada radioterapia)
usa la radiación para el tratamiento de diversas
enfermedades, por lo general el cáncer
para esto se utiliza una máquina que contiene una
fuente de radiación de alta actividad (por lo general
cobalto-60), o se usa una máquina de alto voltaje que
produce la radiación
ACTIVIDAD 3.
• ANALISIS DE LA SERIE CHERNOBYL
ACTIVIDAD 4. PROBLEMAS DE RADIOACTIVIDAD
Calcula en ev/ átomo la diferencia de energía de los orbitales 1s y 2s de un átomo si la
frecuencia de radiación emitida en la transición: 2s------1s es 1.95 x 10¹²
El espectro de emisión del Sodio presenta una línea denominada d, a una
longitud de onda de 589 nanómetros (nm). Calcula en Kilo Joules/mol la
diferencia de energía entre los 2 niveles en los cuales se da la transición.
Calcula la longitud de onda en nanómetros del fotón asociado a la
transición electrónica del nivel 5 al nivel 2
EJERCICIO 4
1. Determine la energía de los siguientes fotones
• IR= 6.1*1012 HZ
• LUZ ROJA= 4.9*1014 HZ
• AZUL: 5.8*1014 HZ
• UV= 3*1015 HZ
2. Un electrón de in ion Li+2 tiene inicialmente una diferencia de energía de -4.01*10 -12 ERG. Este
electrón pasa a la órbita correspondiente a n=2. Calcule la frecuencia y longitud de onda
3. Calcular la longitud de onda y la energía que emite un electrón en el átomo de hidrogeno cuando
salta del nivel 1 al 3
4. Calcula en EV/Átomo, la diferencia de energía de los orbitales 1s y 2s de un determinado átomo, si
la frecuencia de la radiación emitida en la transición 2s a 1s es 3.95 * 1012 hz
5. El espectro de emisión del sodio presenta una línea denominada D a una longitud de onda de 489
nm. Calcula en kj/mol la diferencia de energía entre los dos niveles en los cuales se da la transición
6. Un electrón salta de un nivel energético mas externo a otro mas interno con una diferencia de
energía de 3.13 * 10-14 j. Cuál es la frecuencia de radiación emitida por el átomo

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PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx

  • 2. ACTIVIDAD 1 DEL PORTAFOLIO A partir de esta semana realizar un catalogo de equipos de los temas del primer parcial y temas del segundo parcial con base al siguiente cuadro EQUIPO IMAGEN FUNCION COMO SE UTILIZA DONDE LO PUEDO COMPRAR INDUSTRIA S EN LAS QUE LO PUEDO UTILIZAR UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACI ONAL E INGLES NORMALIZ ACION CALIDAD ISOS
  • 3. DEFINICIÓN DE FLUIDOS Es aquella sustancia que por efecto de su poca cohesión intermolecular, no posee forma propia y adopta la forma del envase que lo contiene. Los fluidos pueden clasificarse en gases y líquidos. GASES El aire que se emplea en las instalaciones neumáticas tiene una composición por unidad de volumen de 78% de nitrógeno, 20% de oxígeno, 1,3% de gases nobles (helio, neón, argón, etc.) y en menores proporciones anhídrido carbónico, vapor de agua y partículas sólidas. La densidad de este aire es de 1,293 Kg/m3 aproximadamente. Sin embargo este aire sigue una serie de leyes y tiene propiedades muy interesantes para las aplicaciones neumáticas
  • 4. Ecuación de estado de gases ideales Las hipótesis básicas para modelar el comportamiento del gas ideal son: • El gas está compuesto por una cantidad muy grande de moléculas, que además tienen energía cinética. • No existen fuerzas de atracción entre las moléculas, esto por que se encuentran relativamente alejados entre sí. • La forma normal de la ecuación de estado de un gas ideal es: • p * v = R * T Con R= 8,314 J/ mol ºK • Donde: p = Presión (Pascal = 1 N/m2) v = Volumen específico (m3/mol) R = Constante universal de los gases ideales T = Temperatura (ºK) • La misma ecuación se puede expresar en forma alternativa como: p * V = n * R * T Donde: V = Volumen total del sistema (m3) n = Número de moles en el sistema
  • 6. Pv=nrt Ley de charles Ley de boyle P1V1 = P2V2 LEY DE GAY LUSSAC P1/T1 = P2/T2 n=g/PM
  • 7. ACTIVIDAD 2 DEL PORTAFOLIO. PROBLEMAS DE GASES • El volumen en litros si 2.46 mol tiene una presión de 1.28 atm a -6 C • V=? Pv=nRt v= nRt/P v= • N=2.46mol • P= 1.28 atm • T=-6C +273 • v= (2.46 mol) (0.082 atm L/MOL K)(267K) / (1.28 ATM)
  • 8. 1. Calcule para un gas ideal las siguientes cantidades a) El volumen en litros si 2.46 mol tiene una presión de 1.28 atm a -6 C PV=nRT V= nRT /P V = (2.46mol) (0.082 atm. L / mol. K)(267.15K) K= C+273.15 1.28 atm K= -6 + 273.15 K= 267.15 v= 42.10 L
  • 9. PV=nrt V= nRT / V V= (2.46mol) (0.082 atm L/mol K) (267K) / 1.28 atm = 42.07 L
  • 10. b) La temperatura absoluta a la que 4.79 * 10-2 mol ocupan 135 ml a 720 Torr PV=nRT T= PV/nR
  • 11. 720 Torr 1 atm 760 Torr 135ml 1 L • 1000ml PV=nrt T= PV / nR T= (0.9473 atm) (0.135 L) / (4.79*10-2 mol) (0.082 atm L/mol K) T= 32.53 K
  • 12. 2. Calcula el volumen de gas oxigeno (O2)si hay 5.4 atm de presión con 20 g a 100C • PV=nRT • V= nRT/P • V= ( 0.625 mol ) (0.082 atm-L/mol. K) (373.15 K) 3.54 L 5.4 atm • n= g/PM • n= 20g/32g/mol • Masa O= 16g/mol *2 = 32g/mol
  • 13. • n= g/PM • n= 20g/32g/mol • 0.625 • PV=nRT • V= nrt / P V= (0.625 mol) (0.082 atm L/mol K) (373 k) / (5.4 atm) • 3.54 L
  • 14. 3. Obtener la temperatura de (CO2)a 2.4 atm de presión con 44g de masa y 5.1 L de volumen PV=nRT T = PV/nR T= (2.4 atm)(5.1L) / ( 1mol )(0.082 atm L/mol K) = 149.26 K n=g/PM n= 44g/44g/mol n= 1mol C= 12 * 1 = 12 O= 16 * 2= 32
  • 15. 3. Obtener la temperatura de N2 a 2.4 atm de presión con 44g de masa y 5.1 L de volumen R= 0.082 atm L/mol K n= 44g/ (14 g/mol x 2)= 1.5714285 mol PV=nRT T= PV / nR T= (2.4 atm)(5.1L) / (1.5714285 mol)(0.082 atm L/mol K)= 94.98891K
  • 16. 4. Cuantos moles de H2 se encuentran en una muestra de 2.35 L a 42 C y 1.24 atm R= 0.082 atm L/mol K T= 42C +273= 315K PV=n RT n= PV / RT n= (1.24atm)(2.35L) / (0.082 atm L/mol K)(315K)= 0.11281455Mol
  • 17. LEY DE CHARLES 5. Un gas caliente a 89C en 0.67L de volumen, cual es la temperatura final si el volumen aumenta a 1.12 L finalmente T1= 89C V1= 0.67L V2= 1.12 L T2= • T2= (V2) (T1) / V1 • T2= (1.12L) (362 K) / (0.67L) • 605.13 K
  • 18. 6. Se tiene un gas a presión constante de 560 mm Hg. El gas ocupa un volumen de 23 cm3 a una temperatura que está a 69 C. que volumen en L ocupara el gas a una temperatura de 13 C
  • 19. V1= 23cm3= .001L T1= 69 C 1cm3 .023 L V2=? T2= 13 C V1/T1 = V2/T2 V2= V1T2 / T1 = (0.023L)(286.15K)/ 342.15K = O.01923 L
  • 20. Ley de boyle P1V1 = P2V2 7. Hay un gas en un globo de helio de 4.1 L y disminuye a 2.5 L a presión inicial de 210kpa. Calcula la presión final • V1= 4.1L • V2= 2.5 L • P1= 210kpa • P2=? • P1V1 = P2V2 • P2= p1v1/V2 • P2=(210KPA)(4.1L)/(2.5L) • 344.4 KPA
  • 21. • LEY DE GAY LUSSAC • P1/T1 = P2/T2 8. Se tiene un gas a 3.20 atm a 22C y se calienta hasta 55 C. Cual presión alcanzó al final P1= 3.20 atm T1= 22C P2= ? T2= 55C P1/T1 = P2/T2 P2=P1T2 / T1 (3.20 atm)(55 C+273.15) /22 C+273.15 = 3.55 atm
  • 24. En primer lugar, debemos distinguir entre radiación ionizante y no ionizante. La radiación ionizante tiene energía suficiente para liberar electrones de un átomo, dejando por tanto el átomo cargado, mientras que la radiación no ionizante, como las ondas de radio, la luz visible o la radiación ultravioleta, no lo hace.
  • 26. Las radiaciones se definen como el transporte o propagación de la energía que se realiza en forma de partículas u ondas electromagnéticas. Muchas fuentes de radiación existen en la naturaleza, mientras que otras han sido creadas por el hombre con diversos fines: médicos, bélicos, industriales y otros.
  • 27. Los seres vivos constantemente estamos expuestos a irradiación externa y radiaciones internas Generalmente, la acción sobre los tejidos de muchas de estas radiaciones puede no constituir necesariamente un riesgo para la salud, dependerá de la dosis y del tipo de radiación.
  • 28. Dentro de las radiaciones, aquellas que poseen suficiente energía para producir una ionización (emisión de un electrón por parte de un átomo o molécula, quedando dicha partícula cargada), se denominan radiaciones ionizantes. Las partículas α y β, los rayos X, los rayos γ y los neutrones pertenecen a este tipo. Debido a su gran energía, estas radiaciones son capaces de producir efectos biológicos importantes.
  • 30. DE DONDE PROCEDE LA RADIACION
  • 31. APLICACIONES MÉDICAS La terapia con radiación (también llamada radioterapia) usa la radiación para el tratamiento de diversas enfermedades, por lo general el cáncer para esto se utiliza una máquina que contiene una fuente de radiación de alta actividad (por lo general cobalto-60), o se usa una máquina de alto voltaje que produce la radiación
  • 32. ACTIVIDAD 3. • ANALISIS DE LA SERIE CHERNOBYL
  • 33. ACTIVIDAD 4. PROBLEMAS DE RADIOACTIVIDAD Calcula en ev/ átomo la diferencia de energía de los orbitales 1s y 2s de un átomo si la frecuencia de radiación emitida en la transición: 2s------1s es 1.95 x 10¹²
  • 34. El espectro de emisión del Sodio presenta una línea denominada d, a una longitud de onda de 589 nanómetros (nm). Calcula en Kilo Joules/mol la diferencia de energía entre los 2 niveles en los cuales se da la transición.
  • 35. Calcula la longitud de onda en nanómetros del fotón asociado a la transición electrónica del nivel 5 al nivel 2
  • 36. EJERCICIO 4 1. Determine la energía de los siguientes fotones • IR= 6.1*1012 HZ • LUZ ROJA= 4.9*1014 HZ • AZUL: 5.8*1014 HZ • UV= 3*1015 HZ 2. Un electrón de in ion Li+2 tiene inicialmente una diferencia de energía de -4.01*10 -12 ERG. Este electrón pasa a la órbita correspondiente a n=2. Calcule la frecuencia y longitud de onda 3. Calcular la longitud de onda y la energía que emite un electrón en el átomo de hidrogeno cuando salta del nivel 1 al 3 4. Calcula en EV/Átomo, la diferencia de energía de los orbitales 1s y 2s de un determinado átomo, si la frecuencia de la radiación emitida en la transición 2s a 1s es 3.95 * 1012 hz 5. El espectro de emisión del sodio presenta una línea denominada D a una longitud de onda de 489 nm. Calcula en kj/mol la diferencia de energía entre los dos niveles en los cuales se da la transición 6. Un electrón salta de un nivel energético mas externo a otro mas interno con una diferencia de energía de 3.13 * 10-14 j. Cuál es la frecuencia de radiación emitida por el átomo