Taller de fundamentos de fisicoquimica

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TALLER DE FUNDAMENTOs DE FISICOQUIMICA
10 DE MARZO DE 2011

(GAS IDEAL Y PRIMERA LEY)

1. Se encuentra confinado un gas en Un tanque a una presión de 10.0 atmosferas y a una temperatura de 15 oC. Si se saca la mitad del gas y se aumenta la temperatura a 65 oC. Cuál es la nueva presión del gas?.

2. Se calienta un gas de 27 oC a 127 oC mientras se mantiene a presión constante en unrecipiente cuyo volumen aumenta. En que factor cambia el volumen.

3. Un cilindro con un volumen de 12 litros contiene un gas de hielo a una presión de 136 atm. Cuantos globos se pueden llenar con este cilindro a presión atmosférica si el volumen de cada globo es de 1 litro?

4. Un mol de gas oxigeno esta a una presión de 6 atm y una temperatura de 27 oC.

a) Si el gas se calienta avolumen constante hasta que la presión se triplica. Cuál es la temperatura final?

b) Si el gas se calienta de tal manera que tanto la presión como el volumen se duplican, cual es la temperatura final?

5. Cuál es la temperatura final de equilibrio cuando 10 gramos de leche a 10 oC se agregan a 160 g de café a 90 oC? (suponga que las capacidades de los dos líquidos son iguales a la delagua, y desprecie la capacidad calorífica del recipiente.

6. Una herradura de hierro de 1.5 kg inicialmente a 600 oC se deja caer en un cubo que contiene 20 kg de agua a 25 oC. Cuál es la temperatura final? Desprecie la capacidad calorífica del recipiente.

7. Un trozo de 300g de cobre se calienta en un horno y en seguida se deja caer en un calorímetro de 500 g de aluminio que contiene300 g de agua. Si la temperatura del agua se eleva de 15 oC a 30 oC. Cual era la temperatura inicial del cobre? (Suponga que no se pierde calor) Cuanto calor se debe agregar a 20 g de aluminio a 20 oC para fundirlo completamente?

8. Un bloque de 1 kg de cobre a 20 oC, se deja caer en un recipiente con nitrógeno liquido el cual esta hiriendo a 77 K. Suponiendo que el recipiente está aisladotérmicamente de los alrededores, calcule el numero de litros de nitrógeno que se evaporan durante el tiempo que tarda el cobre en llegar a los 77 K. (Nota: el nitrógeno tiene un calor especifico de 0.21 cal/g oC un calor de vaporización de 48 cal/g una densidad de 0.8 g/cm3.

9. Se usa un litro de agua a 30 oC para hacer té helado. Cuanto hielo a 0 oC se necesita para hacer que la temperaturadel te sea de 10 o C? (El hielo tiene un calor especifico de 0.50 cal/g oC)

10. Un gas en un recipiente esta a una presión de 1.5 atm y a un volumen 4 m3. Cual es el trabajo realizado por el gas cuando

a) Se expande a una presión constante hasta el doble de su volumen inicial y

b) Se comprime a presión constante hasta un cuarto de su volumen inicial.

11. Se comprime un gas apresión constante de 0.8 atm de un volumen de 9 L a un volumen de 2 L. En el proceso se escapan del gas 400 J de energía calorífica.

a) Cuál es el trabajo realizado por el gas?

b) Cuál es la energía interna del gas?

12. Cuanto trabajo hace el sistema cuando 1 mol de agua a 100 oC hiere y se convierte en un mol de vapor a 100 oC a una presión de 1 atm? Determine el cambio en laenergía interna del vapor al evaporarse. Considere el vapor como un gas ideal.

13. Se confina gas nitrógeno 8 m 0 1.0 kg) en un cilindro con un embolo movible expuesto a presión atmosférica normal. Se agrega una cantidad de calor (Q= 25000 cal) el gas es un proceso isobárico y su energía interna aumenta en 8000 cal.

a) Cual trabajo realizo el gas?

b) Cuál es el cambio en el volumen?14. Un gas idea se expande cuasi estáticamente y adiabáticamente. Si la temperatura final es un tercio de la inicial (( = 1.409)

a) En que factor cambia el volumen

b) En que factor cambia la presión

15. Un mol de gas monoatómico inicialmente a 300 K y a 1 atm se comprime cuasi estática y adiabáticamente a un cuarto de su volumen inicial. Encuentre la presión y temperatura...
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