Leyes De Gases Ejercicios

Ejercicio Nº 1
A presión de 17 atm, 34 L de un gas a temperatura constante experimenta un cambio ocupando un volumen de 15 L ¿Cuál será la presión que ejerce?
Solución:
Primero analicemos los datos:
Tenemos presión (P1) = 17 atm
Tenemos volumen (V1) = 34 L
Tenemos volumen (V2) = 15 L
Claramente estamos relacionando presión (P) con volumen (V) a temperatura constante, por lo tanto sabemosque debemos aplicar la Ley de Boyle y su ecuación (presión y volumen son inversamente proporcionales):

Reemplazamos  con los valores conocidos

Colocamos a la izquierda de la ecuación el miembro que tiene la incógnita (P2) y luego la despejamos:

Respuesta:
Para que el volumen baje hasta los 15 L, la nueva presión será de 38,53 atmósferas.
 
Ejercicio Nº 2
¿Qué volumen ocupa un gas a 980mmHg, si el recipiente tiene finalmente una presión de 1,8 atm y el gas se comprime a 860 cc?
Solución:
Analicemos los datos que nos dan:
Tenemos presión (P1) = 980 mmHg
Tenemos presión (P2) = 1,8 atm
Tenemos volumen (V2) = 860 cc
Lo primero que debemos hacer es uniformar las unidades de medida.
Recuerda que la presión debe estar o en atmósferas (atm) o en milímetros de Mercurio (mmHg),pero no en ambas, y que el volumen debe estar en litros (L).
P1 = 980 mmHg (lo dejamos igual)
P2 = 1,8 atm lo multiplicamos por 760 y nos da 1.368 mmHg. Esto porque 1 atmósfera es igual a 760 mmHg
V2 = 860 centímetros cúbicos lo expresamos en litros dividiendo por mil, y nos queda V2 = 0,86 L (recuerda que un litro es igual a mil centímetros cúbicos).
Como vemos, de nuevo estamos relacionandopresión (P) con volumen (V), a temperatura constante, por ello aplicamos la ecuación que nos brinda la Ley de Boyle (presión y volumen son inversamente proporcionales):

Reemplazamos con los valores conocidos

Ahora despejamos V1

Respuesta:
A una presión de 980 mmHg dicho gas ocupa un volumen de 1,2 L (1.200 centímetros cúbicos).
 
Ejercicio Nº 3
A presión constante un gas ocupa 1.500(ml) a 35º C ¿Qué temperatura es necesaria para que este gas se expanda 2,6 L?
Solución:
Analicemos los datos:
Tenemos volumen (V1) = 1.500 ml
Tenemos temperatura (T1) = 35º C
Tenemos volumen (V2) = 2,6 L
Lo primero que debemos hacer es uniformar las unidades de medida.
Recuerda que el volumen (V) debe estar en litros (L) y la temperatura (T) en grados Kelvin.
V1 = 1.500 mililitros (ml), lodividimos por 1.000 para convertirlo en 1,5 L
T1 = 35º C le sumamos 273 para dejarlos en 308º Kelvin (recuerda que 0º C es igual a 273º K) (Nota: En realidad son 273,15, pero para facilitar los cálculos prescindiremos de los decimales).
V2 = 2,6 L, lo dejamos igual.
En este problema estamos relacionando volumen (V) con temperatura (T), a presión constante, por lo tanto aplicamos la fórmula quenos brinda la Ley de Charles (volumen y temperatura son directamente proporcionales).

Reemplazamos con los valores conocidos

Desarrollamos la ecuación:
Primero multiplicamos en forma cruzada, dejando a la izquierda el miembro con la incógnita, para luego despejar T2:

Entonces, para que 1,5 L expandan su volumen hasta 2,6 L hay que subir la temperatura hasta 533,78º Kevin, los cualespodemos convertir en grados Celsius haciendo la resta 533,87 − 273 = 260,87 º C.
Respuesta:
Debemos subir la temperatura hasta los 260,87º C.
 
Ejercicio Nº 4
¿Qué volumen ocupa un gas a 30º C, a presión constante, si la temperatura disminuye un tercio (1/3) ocupando 1.200 cc?
Solución:
Analicemos los datos:
Tenemos temperatura (T1) = 30º C
Tenemos temperatura (T2) = 30º C menos 1/3 = 20º CTenemos volumen (V2) = 1.200 cc
Lo primero que debemos hacer es uniformar las unidades de medida.
Recuerda que el volumen (V) debe estar en litros (L) y la temperatura (T) en grados Kelvin.
T1 = 30º C le sumamos 273 para dejarlos en 303º Kelvin (recuerda que 0º C es igual a 273º K)
T2 = 20º C le sumamos 273 para dejarlos en 293º Kelvin (recuerda que 0º C es igual a 273º K) (Nota: En...