Pregunta: Una carpa de oxígeno de 40.0 ft3 inicialmente contiene aire a 68°F y 14.7 psia. En un momento t = 0, una mezcla de aire enriquecido que contiene 35,0 % v/v de O2 y el resto de N2 se alimenta a la tienda a 68 °F y 1,3 psig a una velocidad de 60,0 ft3/min, y se extrae gas de la tienda a 68°F y 14,7 psia a un caudal molar igual al del gas de alimentación. (a)

Una carpa de oxígeno de 40.0 ft3 inicialmente contiene aire a 68°F y 14.7 psia. En un momento t = 0, una mezcla de aire enriquecido que contiene 35,0 % v/v de O2 y el resto de N2 se alimenta a la tienda a 68 °F y 1,3 psig a una velocidad de 60,0 ft3/min, y se extrae gas de la tienda a 68°F y 14,7 psia a un caudal molar igual al del gas de alimentación. (a) Calcule el total de lb-moles de gas (O2+N2) en la tienda en cualquier momento. (b) Sea x(t) igual a la fracción molar de oxígeno en la corriente de salida. Escriba un balance molar diferencial sobre el oxígeno, suponiendo que el contenido de la tienda está perfectamente mezclado (de modo que la temperatura, la presión y la composición del contenido sean las mismas que las propiedades de la corriente de salida). Convierta el balance en una ecuación para dx/dt y proporcione una condición inicial. (c) Integre la ecuación para obtener una expresión para x(t). ¿Cuánto tardará la fracción molar de oxígeno en la tienda en llegar a 0,33? Dibuja una gráfica de x versus t, etiquetando el valor de x en t=0 y el valor asintótico en t→∞.