KUNCI SOAL ASAS TEKNIK KIMIA BAB GAS IDEAL DAN NYATA

GAS IDEAL DAN NYATA

Contoh .

       Sebuah tangki baja mempunyai kapasitas 25 m³ berisi karbon dioksida pada 30^oC dan 1 atm. Hitung berat ( gram ) karbon dioksida ?

Jawab.

T=30 c= 30+273,15= 303 K

P= 1,6Atm

V=25 m^3

Menggunakan   P V = n R T

Konstanta gas harus dipilih konsisten terhadap satuan tekanan, suhu dan volum. Menggunakan kondisi standard untuk menghitung R.

R= 1,00 Atm   x    22,415 m^3                     =  0,08206   (atm)     (m^3)

                                  kg mol         273,15K                      (kg mol)(K)

n=  (P)  (V)    =    (1,6)(25)         =1,608 kg mol atau 1,608 g mol

      (R)  (T)       (0,08206)(303)

Maka grm Carbon dioxide= 1,608 g mol x      44 g CO2       =70,7 x 10^3 g CO2

                                                                          g mol CO2  

Contoh 2.

        Dua puluh kaki kubik ( ft³ ) nitrogen pada 300 psig dan 100^oF dan 30 ft³ oksigen pada 200 psig dan 340^oF dimasukkan ke dalam tangki bervolum 15 ft³. Tangki selanjutnya didinginkan menjadi 70^oF. Hitung tekanan parsial masing-masing komponen dalam tangki tersebut. Asumsi gas adalah ideal.

Jawab.

Persoalan dapat diselesaikan dengan menentukan jumlah mol oksigen dan nitrogen dan penyelesaian untuk tekanan total pada kondisi akhir. Selanjutnya tekanan parsial dapat dihitung dengan menggunakan mol fraksi.

Nitrogen                                                                                         Oxygen
V= 20 ft^3                                                                           V=30 ft^3
P=300 psig= 314,7 psia                                                       P=200 psig= 214,7 psia
T= 100 F= 560 R                                                                 T=340F=800 R
n N2= PV/RT=(314,7)(20)/(10,73)(560)= 1,05 lb mol       n O2=(214,7)(30)/(10,73)(800)=0,75lbmol 
                                           nT= n N2 + n O2 = 1,80 lb mol

Final Pressure PT= nT RT/ V =   (1,80) (10,73) (530) / (15) = 682 psia

                                         moles           mole fr(yi)              pi=pT(yi)

O2                                     0,75                0,42                        286

N2                                     1,05                0,58                        396

                                          1,80                1,00                        682 psia