Trabajo de gases ideales

PROBLEMAS DE GASES IDEALES
Profesor: JAIME PULIDO CHAPARRO

1. Para cada uno de los siguientes pares de variables, cuáles corresponden a las mediciones hechas sobre una muestra de un gas ideal. Establezca un gráfico aproximado para mostrar cómo una cantidad varía con la otra. (a) P contra V, T constante; (b) T contra V, P constante; (e) P contra T, V constante; (d) P V contra V, T constante.2. El volumen de una muestra de gas es 500 ml a una presión de 1.50 atm. Si la temperatura se mantiene constante, ¿cuál es el volumen de la muestra a una presión de (a) 1.00 atm? (b) 5.00 atm? (e) 0.500 atrn?

V1=500 ml; P1=1.50 atm

a. P2=1.00 atm; V2= ?
V1V2=P2P1 ⇒ V2=500*1.501.00=750ml

b. P2=5.00 atm; V2= ?
V1V2=P2P1 ⇒ V2=500*1.505.00=150ml

c. P2=0.500 atm; V2= ?V1V2=P2P1 ⇒ V2=500*1.500.500=1500ml

3. El volumen de una muestra de gas es 12.0 litros a una presión de 0.250 atm. Si se mantiene constante la temperatura, ¿cuál es la presión de la muestra cuando el volumen es (a) 250 ml? (b) 25.0 litros? (e) 0.750 litros?

V1=12.0 l; P1=0.250 atm

a. V2=0.250l; P2= ?
V1V2=P2P1 ⇒ P2=12.0*0.2500.250=12.0 atm

b. V2=25.0l; P2= ?
V1V2=P2P1⇒ P2=12.0*0.25025.0=0.12atm

c. V2=0.750l; P2= ?
V1V2=P2P1 ⇒ P2=12.0*0.2500.750=4atm

4. Un tanque de 10.0 litros de helio se llena a una presión de 150 atm. ¿Cuántos globos de juguete de 1.50 litros pueden ser inflados a una presión de 1.00 atm con el helio del tanque? Suponga que no habrá cambio en la temperatura.

V1=10.0 l; P1=150 atm

V2=1.5l; P2= 1,00 atmV1P1V2P2=n1RT1n2RT1=m1m2 ⇒ m1=1

m2=V2P2V1P1=1.5*110*150=0.001 ⇒ Ng=10.001=1000

5. Un manómetro McLeod es un instrumento empleado para medir presiones extremadamente bajas. Suponga que se comprime una muestra de 250 ml de gas de un sistema de baja presión en un manómetro McLeod hasta un volumen de 0.0525 ml, cuando la presión de la muestra es de 0.0355 atm. ¿Cuál es la presión del gas en el sistema?V1=250 ml; P1=0.0355 atm

V2=0.0525 ml; P2= ?
V1V2=P2P1 ⇒ P2=250*0.03550.0525=169 atm

6. El volumen de una muestra de gas a 20°C es 2.50 litros. suponga que la presión se mantiene constante. (a) ¿Cuál es el volumen del gas a 200°C? (b) ¿A qué temperatura (en °C) será el volumen de 3.00 litros? (e) ¿A qué temperatura (en °C) será el volumen de 1.00 litros?

V1=2.5 l; T1=20+273=293 °Ka. T2=200+273=473 °K; V2= ?
V1V2=T1T2 ⇒ V2=2.5*473293=4 l

b. V2=3.0 l; T2= ?
V1V2=T1T2 ⇒ T2=293*32.5-273=78.6°C

C. V2=1.0 l; T2= ?
V1V2=T1T2 ⇒ T2=293*12.5-273=-155.8°C

7. El volumen de una muestra de gas nitrógeno a 20°C es de 125 ml. Suponga que la presión se mantiene constante. (a) ¿Cuál es el volumen de la muestra a 100°C? (b) ¿A qué temperatura (en °C) será elvolumen 100 mI? (e) ¿A qué temperatura (en °C) será el volumen 175 ml?

V1=125 ml; T1=20+273=293 °K

a. T2=100+273=373 °K; V2= ?

V1V2=T1T2 ⇒ V2=125*373293=159.13 ml

b. V2=100 ml; T2= ?
V1V2=T1T2 ⇒ T2=293*100125-273=-38.6°C

c. V2=175 ml; T2= ?
V1V2=T1T2 ⇒ T2=293*175125-273=137.2°C

8. Un termómetro de gas contiene 250.000 ml de gas a 0°C y 1.00 atm de presión. Si lapresión se mantiene a 1.00 atm ¿cuántos milílitros aumentará el volumen por cada grado Celsius que se eleve la temperatura?

V1=250 ml; T1=0+273=273 °K; P1=1.00 atm

T2=0+273=273 °K; V2= ?
V1V2=T1T2 ⇒ V2=250*273273=250 ml

T2=1+273=274 °K; V2= ?
V1V2=T1T2 ⇒ V2=250*T2273=0.916T2

Aumenta 0.916 ml por cada grado Celsius.

9. Se llena un recipiente con un gas a una presión de 2.00atm a 25°C. (a) ¿Qué presión se desarrollará dentro del recipiente si se calienta a 75°C? (b) ¿A qué temperatura (en °C) será la presión 10.0 atm? (e) ¿A qué temperatura (en °C) será la presión 1.50 atm?

P1=2 atm; T1=25+273=298 °K

a. T2=75+273=348 °K; P2= ?

P1P2=T1T2 ⇒ P2=2*348298=2.34 atm

b. P2=10.0 atm; T2= ?
P1P2=T1T2 ⇒ T2=298*10.02-273=1217°C

c. P2=1.5...