En un recipiente hermético se almacena 500 mL de He a una temperatura de 34ºC y 760 mmHg de presión. Calcular el cambio de cada una de las siguientes magnitudes.
a. La presión en atmosferas si se cambia el volumen a 555 mL y la temperatura sigue constante.
b. La temperatura, si se triplica la presión y el volumen sigue constante.
c. El volumen en Litros si la temperatura cambia a 50ºC y la presión sigue constante.
d. Calcular la masa de gas presente en la condición inicial utilizando la ecuación de gases ideales.
Respuestas
a)P2 = 0.90 atm ; b) T2= 648 ºC ; c) V2 = =0.526 L ; d) m1 = 0.07944 g .
Las cantidades de volumen, presión , temperatura y masa se calculan con las fórmulas de los gases : ley de boyle , charles y gay lussac , así como la ecuación P*V= n*R*T , de la siguiente manera :
V1 = 500 ml = 0.5 L He
T1 = 34 ºC +273 = 307 ºK
P1= 760 mmHg = 1 atm
c) V2=? L
T2 = 50ºC + 273 = 323ºK
P2 = P1
V1*T2 = V2*T1 → V2 = V1*T2/T1
V2 = 0.5 L * 323ºK/307ºK
V2 =0.526 L
a) P2 =? atm
V2 = 555 ml= 0.555 L
T 1 = T2
V1*P1= V2*P2
Se despeja P2 :
P2= V1*P1/V2
P2 = 0.5 L * 1 atm /0.555 L
P2 = 0.90 atm
b) T2 =? ºC
P2 = 3*P1 = 3*1 atm = 3 atm
V1 = V2
P1*T2 = P2*T1
Se despeja T2 :
T2 = P2*T1/P1
T2 = 3 atm * 307ºK /1 atm
T2 = 921 ºK - 273 = 648 º C
d) m=?
Ecuación de gases :
P1*V1 = m1*R*T1 /Pm1
m1 = P1* V1*Pm1 /R*T1
m1 = 1atm* 0.5 L * 4 g/mol /0.082 L*atm/ºk*mol * 307ºK
m1 = 0.07944 g He .