miércoles, 29 de octubre de 2014

leyes de los gases, ejercicios




·         LEY DE BOYLE o también llamada isométrica en donde la temperatura permanece constante y varía la presión y el volumen.

Enunciado: a temperatura constante, el volumen de los gases es directamente proporcional a la presión que se ejerce sobre dicho gas.

Formula: P1*V1=P2*V2

PASOS PARA RESOLVER LOS EJERCICIOS:


    1.Una muestra de gas ocupa un volumen de 300ml a una precio de 920mm de Hg, a una temperatura de 14°C. si se disminuye la presión a 780mm de Hg ¿Cuál es el volumen del gas?
ü  Primero leemos el problema y sacamos los datos
Datos:
V1= 300ml
P1= 920mm Hg
T1= 14°C
P2= 780mm Hg
V2=?
ü  Después de haber sacado los datos escribimos la formula que vamos a utilizar.

Formula:
P1xV1=P2xV2

ü  Luego despejamos la fórmula propuesta, en este caso como necesitamos hallar el volumen final (V2) lo despejamos:

V2=P1xV1
     P2

ü  Finalmente reemplazamos los valores de los datos correspondientes en la formula despejada realizamos las operaciones :

V2=920mmHgx300ml = 353.846
                                            780mmHg

DE LA MISMA MANERA RESOLVEMOS LOS SIGUIENTES EJERCICIOS:
    2. Una masa de H2 ocupa un volumen de 8L a 730mm Hg. Cual es el volumen del gas a 760mm Hg si la temperatura permanece constante?

Datos
V1=8L
P1= 730mm Hg
P2=760mm Hg
V2=?

Formula:
P1*V1=P2*V2      despejando V2: V2=P1xV1
                                                             P2

Operación:

V2=8Lx730mm Hg  =7.68L
                                                         760mm Hg

  
   3.Una cierta cantidad de gas está sometida a una presión de 2at, siendo su volumen de 2000ml. ¿Cuál es la presión del gas si se lo comprime hasta que adquiera un volumen de 95ml?

Datos
P1=2at
V1=2000ml
V2=95ml
P2=?

Formula:
P1xV1=P2xV2            despejando P2: P2=P1xV1
                                                                   V2

Operación
V2=2atx2000ml  =42.2 at
                                                            95ml


El volumen de un gas es de 2lt. Y una temperatura de 17º C y 740 mm Hg si el volumen aumenta a  4lt. y se mantiene a temperatura constante . ¿Qué presión estará ejerciendo sobre el gas?

Datos
  V1= 2Lt                                           V2= 4Lt                             T = 17ºC
  P1= 740 mm Hg                                P2=? 

DESARROLLO
         

 P1xV1=P2xV2                   V2=P1xV1
                                                 P2

                                         V2=2ltx740mmHg=370mmHg
                                                    4lt
 
Un volumen de 5Lt. De H2 a una presión de 1500 TORR  y a una temperatura constante de 15ºC  fue sometido inicialmente a una presión de 3at. ¿Cuál era el volumen inicial?  

datos:
V1=?                V2=5lt
P2=1.93at        P1=3at 

desarrollo:

P1xV1=P2XV2          V1=P2xV2  
                                               P1

                       V1=1.93x5lt = 3.28lt
                           3at
a continuacion un video de la ley de boyle que nos puede aclarar nuestras dudad

 
                                                    

·         LEY DE CHARLES o tambien llamada isobarica en donde la presion va a permanecer constante y la temperatura y el volumen variables.

     Enunciado: presión constante el volumen de los gases es directamente proporcional a la temperatura que se ejerce sobre dicho gas.
    Formula:
V1 = V2
                                         T1   T2
     
   PASOS PARA RESOLVER LOS EJERCICIOS:


*El volumen de una cierta cantidad de SO2  es de 2.5 litros a 1at y 27°C si se aumenta el volumen a 5lt Cual seria la temperatura está el Gas?

-Leemos con atención el ejercicio y sacamos los correspondientes datos

DATOS:
V1=2.5 litros               P1=1at                        T2=?
T1=27° + 273               V2=5 litros

-Identificamos la formula, despejamos y reemplazamos los valores

OPERACION:

V1= V2            T2 = V2 T1              T2= 5litros . 300°k  =   600°k
T1   T2                    V1                        2.5 litros
                 
*Un volumen de 1.5litros de gas medido a una temperatura de 32°C y a una presión de 300 mm de Hg  se calienta a 70°C Cual seria el volumen del gas?

DATOS:

V1=1.5litros            P=300mm de Hg               V2=?
T1=32° + 273            T2=70°C +273 =343

OPERACIÓN:

V1= V2            V2 =V2 T2                  V2= 1.5litros . 343°K = 1.68 litros
T1  T2                    T1                                    305°K

*La temperatura de un cierto volumen de CO2 es de 28°C. Si se disminuye la temperatura 6°C y su volumen es de 2.7 litros.. Cual seria el volumen inicial de CO2?

DATOS:
V1=?                          V2=2.7 litros
T1=28°C+ 273            T2= 6°C

OPERACIÓN 

V1= V2            V1 = V2 T1             V1=2.7litros . 301°K=2.91 litros
T1  T2                      T2                               279°K
 


*Un gas con una masa de 5g  ocupa un volumen de 25Lt.  A 30ºC  y a 2at de presión, si aumenta la temperatura a 40ºC. ¿Cuál es el volumen del gas? 

Datos
V1=2,5 Lt                    P= 2at                                 V2 = ?
T1=30ºC+273=303     T2= 40ºC+273= 313 

DESARROLLO


V1=V2          V2=T2xV1
T1 T2                 T1
                          V2=313°Kx2.5lt= 2.58lt
                          303°K

        un video para analisar la ley de charles de una manera mas clara



LEY DE GAY LUSSAC el volumen permanece constante, y la presión y la temperatura variables.

Enunciado: a volumen constante la presión de los gases es directamente proporcional a la temperatura ejercida sobre dicho gas.

Formula:

P1=P2
T1 T2


PASOS PARA RESOLVER LOS EJERCICIOS:


1.Una muestra de 50g ocupa un volumen de 3lt en un recipiente cerrado a 150°C y 970 mm Hg ¿cuál es la temperatura si la presión aumenta a  25at?

Luego de leer el problema sacamos los datos:

DATOS               
V1= 3lt
P1=970 mmHg
T1= 150°C +275  
P2= 675mm Hg
T2=?

Determinamos la formula que vamos a usar:

P1=P2
T1  T2
Despejamos T2 de la formula anterior:

T2=T1xP2
P1
Despues reemplazamos los valores en la ecuacion.

T2= 423K  6,50mmHG= 8285,5
970mmHg

2.Una muestra de vapor de H2O se encuentra a 180C y  aun at de presión si se disminuye la temperatura a  378K ¿ a que presión de encuentra el gas? 

DATOS
TI= 180C + 273    
T2=378K
PI=1at          
P2=?

OPERACION

P1=P2       P2=P1xT2
T1  T2             T1
                                

                                P2= 1at.   378 =0,83 at
                                                        453K


3.Una muestra de vapor de H2O se encuentra a 180°C y a 1 atmosfera de presión. Si se disminuye la temperatura a 378°K ¿A qué presión se encuentra el gas?

Sacar los datos

DATOS:

T1= 180°C + 273=453                T2= 378°K
P1= 1at                                         P2= ?

Definir la formula y despejarla

OPERACIÓN:

P1/T1=P2/T2           P2= P1.T2/T1

                 P2= 1at.378°K= O,83 at
                                  453°K

·         Los 180°C tenemos que transformarlos a grados KELVIN para esto necesitamos obligatoriamente sumar 273°K al número de grados centígrados que se presenten en el problema.

4.La temperatura de un cierto volumen de H2 es de 120°C a 3at ¿Cuál es la temperatura de este gas, si la presión es de 580mm de Hg?

DATOS:
T1= 120° + 273                                                       
P1= 2280mm de Hg
P2= 580mm de Hg
T2=?


OPERACIÓN:
P1/T1=P2/T2                    T2= P2.T1/P1

            T2= 580mm de Hg  x 393°K = 99.97°K
                             2280mm de Hg

5.Un tanque contiene metano CH4 a 30°C y a una presión de 5at ¿Cuál es la presión interna del gas cuando se calienta el tanque a 35°C?
 
DATOS:
T1= 30°C + 273= 303
P1= 5at
P2=?
T2= 35°C + 273

OPERACIÓN:
P1/T1=P2/T2                                    P2= P1.T2/T1

                                   P2= 5at x 308°K = 508at
                                                              303°K




 


G003



 


31 comentarios:

  1. Esto me ayudó mucho.tengo que rendir todo esto y ya estoy lista me sirvió mucho😊😊🤗🙂

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  2. El volumen de 1.8litros de gas medido a una temperatura de 34gradosCy a una presion de 900mm de Hg, se calienta a 70gradosC ¿cuál será el volumen del gas a esta temperatura

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  3. Un sistema que consiste en 1kg de gas sufre un proceso durante el cual la relación entre la presión y el volumen es PV1.3=C, donde C es una constante. El proceso se inicia con P1 = 1bar, V1 = 1m3 y finaliza con V2 = 3m3. Determine la presión final P2, en bar, y represéntese el proceso en una gráfica de la presión contra el volumen.

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  4. Un tanque contiene aire a 600 psig y 32 °C. después de haber
    quitado de él 800 pies3 medidos a 1 atm. Y 70 °F, se constata que la
    presión es de 300 psig y la temperatura 32 °C. ¿cuál es el volumen del
    tanque?

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  5. una masa de 10 gramos de hidrógeno gaseoso H2 ocupa un volumen de 230 ml en un tanque a una temperatura de 35 °c ¿cuál es su presión?

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  6. Un globo se llena con 0,505 mol de gas y se contrae reversiblemente de 1,0L hasta que su volumen pasa a ser el 10% de su valor inicial a una temperatura constante de 5ºC, al hacerlo pierde 1270J. Calcule: W,q,U y H

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  7. 3. Considere una muestra de 20.0 l de aire húmedo a 60°C y 1 atm en la que la presión parcial del vapor de agua es 0.120 atm. Suponga que el aire seco tiene una composición de 78.0 % molar de N2, 21.0 % molar de O2 y un 1.00 % molar de Ar.

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  8. Un gas a 250 K y 15 atm tiene un volumen molar 12% menor que el calculado por medio de la ecuación de estado de los gases ideales. Calcular: a) el factor de compresibilidad a esta temperatura y presión, b) el volumen molar del gas. R. a) Z= 0.88, b) Vm=1.2 L/mol

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  9. 5. COMPLETAR LA SIGUIENTE FÓRMULA PARA QUE SE COMPLETE LOS TRES TÉRMINOS.
    (P2/P1)K-17K= (V1/V2)K-1= ______.

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  10. Un balón de acero de 32 L puede soportar una presión de 24.6 atm. Si en el balón se coloca 20 moles de 02(gl, ¿cuál es la máxima temperatura que soportaría el balón sin llegar a explosionar?

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  11. Un tanque industrial empleado para almacenar un gas puro o una mezcla de gases, es usado para precalentar los gases contenidos en él, para ello, tiene instalado una resistencia interna de calefacción. El recipiente fue fabricado en SS316 y tiene un espesor de pared de 0.005 m un área envolvente de 14.137 𝑚ଶ y un volumen interno libre de 3.142 𝑚ଷ. El volumen ocupado por la resistencia de calefacción es insignificante y es termodinámicamente inerte. La figura adjunta ilustra el montaje de este sistema de precalentamiento de gases. Determine para los diferentes gases, especificados a continuación, el cambio del estado inicial 1 a el estado final 2, definidos como de 𝑇ଵ=0 °C y 𝑃ଵ=0.101 𝑀𝑃𝑎 a 𝑇ଶ=550 °C y𝑃ଶ=?; determine el número de moles y la masa de cada uno de los gases contenidos en el recipiente de recalentamiento, asuma que el recipiente es un sistema cerrado y adiabático. Estime las energías internas inicial y final,𝑈ଵ,𝑈ଵy𝑈ଶ,𝑈ଶ ,y el cambio de energía internaΔ𝑈 y Δ𝑈 de los gases debido a el proceso. Dé los resultados referentes a las presiones, tanto como presión absoluta como presión manométrica. Calcule la energía total liberada por la resistencia de calefacción, y para ello, tome en cuenta la capacidad térmica del gas calentado así como la capacidad térmica del tanque. Asuma que el tanque tiene un aislamiento adiabático y queel estado termodinámico inicial y final del sistema son estados de equilibrio. 1.aire seco2.𝐻ଶ3.𝑂ଶ4.𝑁ଶ5.𝐶𝑂ଶ6.𝐶𝑂OBSERVACIÓN: Los resultados aritméticos (numéricos) deberán ser consistentes con la precisiónde los datos utilizados para los cálculos que se tengan que realizar para obtener la solución del problema, es decir, deberán ser dados con el mismo número de cifras significativas. Así mismo, dé la solución del problema debidamente bien argumentada y con una redacción limpia y ordenada e individual. El archivo de la solución del problema deberá ser presentado en WORD y con los diagramas pertinentes realizados a mano alzada y pegados al escrito.

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  12. Considere un cilindro semilleno de oxígeno medicinal, que contiene 5 kg de dicho gas. El volumen del cilindro es 70 litros y su
    temperatura es 25 °C. Con la ecuación general de gases ideales, calcule su presión en pascales o kilopascales,
    Puede responder en el recuadro de abajo, o subir un archivo PDF o imagen, detallando bien su procedimiento y cálculos. Para las
    conversiones, debe usar factores unidad.

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  13. Se tiene aire de 2.3 litros a 20˚C y 358.1 mmHg, saturado en un 35% de vapor de agua se comprime a 393 mmHg a la temperatura de 15˚C, Calcular el volumen final obtenido, las presiones de vapor de agua a 20˚C y 15˚C es 17,43 mmHg y 12,79 mmHg.

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  14. Se tiene aire de 2.3 litros a 20˚C y 358.1 mmHg, saturado en un 35% de vapor de agua se comprime a 393 mmHg a la temperatura de 15˚C, Calcular el volumen final obtenido, las presiones de vapor de agua a 20˚C y 15˚C es 17,43 mmHg y 12,79 mmHg.



    Avisarme

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  15. .- Calcular la temperatura de una determinada cantidad de gas que pasa de 1,5 atmósferas de presión a 315000 Pascales (Pa), considerar el cambio de volumen despreciable entre el cambio de condiciones y la temperatura a inicial es 18 °C.

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  16. c. Se deja escapar amoniaco (NH3) y acetileno (C2H2) desde un mismo lugar ¿Cuál de los dos gases será apercibido primero, si la densidad del amoniaco es de 0,77 g/ml y del acetileno es de 1,17 g/ml?


    AYUDA PLIS

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  17. ) En un recipiente se guarda Cl ocupando un volumen de 45ml a T° de 250K y presión de 380 Torr. Se trasvasa
    a un recipiente cuyo volumen se desconoce a T° de 32°C y presión de 270 Torr. ¿Cuál es el nuevo volumen?

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  18. un recipiente cilíndrico de aluminio tiene un volumen de 294,52 cm3
    a la temperatura de 18ºC cual será la capacidad del cilindro a 30ºC ?

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  19. 0,55 g de un compuesto se vaporizan a 100°C ocupando un volumen de 373 mol a la presion de 740 torr ¿ calcular el pero molecular del compuesto ? ayuda por favor

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  20. Que volumen ocupa : A) 8,6 moles de gas a 550 mmHg y 10°C ?. B) 0,25 mol de agua a 0,720 atm . Y 17°C.
    C) 0,1 mol de gas a 540 mmHg y - 13°C . D) 1,1 mol de gas a 0,950 atm y 900°C ?

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  21. ¿Cuál es la p en in de Hg de un gas decano que tiene una concentración de 94 lb, y ocupa un V
    de 3.56 Its a la T de 298 °C?

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  22. Un cilindro que tiene un volumen de 2,5 l contiene nitrógeno (N2) a 200 K y 1,5 atm de
    presión. Cuando su volumen aumenta a 3,7 l y la presión a 2,2 atm es porque su
    temperatura aumentó a 434 K.
    Realiza las operaciones matemáticas necesarias para determinar la validez del ejercicio que
    se plantea. realizar expresion matematica

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  23. 4. En el interior de un recipiente metálico herméticamente cerrado, que tiene 15 ft3 de volumen, se tiene una masa de oxígeno. Si por medio de un termómetro se determina que se encuentra a una temperatura de 75°F y un manómetro indica ,45 Lb/pulg 2 . Si este proceso se efectúa al nivel del mar, ¿qué presión indicará el manómetro al fina del proceso si la temperatura final del oxígeno es de 100 degrees * F ?

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  24. Un m3 de H es enfriado desde 25°c hasta - 80°c que variación experimenta su volumen?

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  25. El gas Hidrogeno (H2) es un gas que a
    condiciones ordinarias se aproxima más al
    comportamiento ideal respecto a otros
    gases. Se midieron 20 litros de gas
    hidrógeno a 27 °C y 700 mmHg de presión.
    ¿Cuál será el nuevo volumen de gas
    hidrogeno, a 87 ° C y una presión de 600
    mmHg?

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