Guia

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
Facultad de Ciencias
Escuela de Química

Unidad docente de Físico Química

PROBLEMAS DE TERMODINAMICA

Caracas, 11 de noviembre 2004

Manuel Caetano

FISICO QUIMICA I

GASES

Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ciencias
Escuela de Química

Problemas de Gases
1,00 atm y 20 °C. ¿Cuál es la masa de gas
utilizado?

1. Una muestra de aire ocupa 1,0 L a 25 °Cy
1,00 atm.
a. ¿Qué presión es necesaria para comprimirla de
manera que ocupe sólo 100 cm3 a esa
temperatura?
b. Una muestra gaseosa de dióxido de carbono
ocupa 350 cm3 a 20°C y 104 kPa. ¿Qué presión es
necesaria para comprimirla de manera que ocupe
sólo 250 cm3 a esa temperatura?

8. En un intento por determinar un valor exacto
para la constante de los gases, R, un estudiante
calentó unrecipiente de 20,000 L lleno con
0,25132 g de gas helio a 500°C y midió la presión
a 25°C en un manómetro, obteniendo 206,402 cm
de agua. Calcule el valor de R a partir de esos
datos. (La densidad del agua a 25°C es de
0,99707 g cm3).

2. Una muestra de 131 g de gas xenón contenida
en un recipiente de volumen 1,0 L,
a. ¿Podría ejercer una presión de 20 atm a 25°C
si se comportara como un gas ideal? Si larespuesta es no, ¿Cuál sería la presión ejercida?
b. ¿Qué presión ejercería si el xenón se
comportara como un gas de van der Waals?
Para el Xe, a/(atm L2 mol-1) = 4,250;
b/(10-2 L mol-1) = 5,105.

9. Los siguientes datos se obtuvieron para el gas
oxígeno a 273,15 K. Calcule a partir de estos
datos el mejor valor de la constante de los gases R
y luego calcule el valor de masa molar M.
p/atm0,750000
0,500000 0,250000
44,8090
89,6384
Vm/L mol-1 29,8649
1,07144
0,714110 0,356975
ρ/(g L-1)
10. A 500 °C y 699 torr, la densidad de vapor de
sulfuro es 3,71 g L-1. ¿Cuál es la fórmula
molecular de sulfuro bajo estas condiciones?

3. Un gas perfecto es sometido a una compresión
isotérmica, durante la cual su volumen se reduce
en 2,20 L. La presión final y el volumen del gas
son 3,78×103 torr y 4,65L, respectivamente.
Calcule la presión original del gas en
a. torr,
b. atm.

11. Calcule la masa de vapor de agua presente en
un cuarto de volumen 400 m3 que contiene aire a
27 °C en un día en el que la humedad relativa es
60%. La presión de vapor del agua a 27 °C es
26,74 torr.

4. ¿A qué temperatura debe enfriarse 1,0 L de
una muestra de gas ideal desde temperatura
ambiente para reducir suvolumen a 100 cm3?

12. Dado que la densidad del aire a 740 torr y
27 °C es 1,146 g L-1, calcule la fracción molar y
presión parcial del nitrógeno y del oxígeno,
suponiendo que:
a. el aire consiste solamente de estos dos gases,
b. el aire también contiene 1,0 mol por ciento de
Ar.

5. Un neumático de automóvil fue inflado a una
presión de 1,633 atm (24 psi) un día de invierno,
cuando la temperatura erade -5 °C. ¿Qué presión
tendrá, suponiendo que no ha habido fugas, un día
de verano cuando la temperatura es de 35 °C?
¿Qué complicaciones deberían tenerse en cuenta
en la práctica?

13. Una mezcla de gas consiste de 320 mg de
metano, 175 mg de argón y 225 mg de neón. La
presión parcial de neón a 300 K es 66,5 torr.
Calcule:
a. el volumen y
b. la presión total de la mezcla.

6. Una muestra de 255mg de neón ocupa 3,00 L
a 122 K. Use la ley de gases perfectos para
calcular la presión del gas.
7. El propietario de una casa utiliza 4 × 103 m3 de
gas natural en un año para calentar su hogar.
Suponga que el gas natural es principalmente
metano, CH4, y el metano es un gas perfecto para
las condiciones de este problema, las cuales son

Manuel Caetano

14. Se encontró que la densidad de uncompuesto
gaseoso es de 1,23 g L-1 a 330 K y 150 torr. ¿Cuál
es la masa molar del compuesto?
15. En un experimento para determinar la masa
molar del amoniaco, 250 cm3 del gas fueron

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FISICO QUIMICA I

GASES

c. La frecuencia de colisión en el gas.

introducidos en un recipiente de vidrio. La presión
era de 152 mmHg a 25 °C y después de la
necesaria corrección por los efectos boyantes, la...