• Asignatura: Física
  • Autor: patriciamelgara
  • hace 7 años

En una fábrica se reportó la explosión de unos balones de oxígeno medicinal. Al analizar lo sucedido se observó que estos estaban siendo llenados en el momento del accidente, pero, debido a los daños, no se logró determinar si se estaba llenando con O2(g). Se sabe que los balones tienen un volumen de 50 litros y cuando se llenan, a 25°C, la presión interna máxima es de 200 bar. De acuerdo a la información brindada, ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es la correcta? A. Si a un balón se le inyecta por error 10 kg de gas nitrógeno (N2), este reventaría B. Si al llenar el balón se aumenta la temperatura hasta 50°C, se podrá introducir 400 mol de O2 en dicho balón C. Si a un balón se le inyecta por error 10 Kg de gas helio, este reventaría D. Los balones pueden almacenar más de 20 Kg de gas oxígeno


liam192012: Bro, yo tambien ando en las mismas :c
conejofer18: JAJAJAJJAJAJAJJAJAJAJAJ

Respuestas

Respuesta dada por: LeonardoDY
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La afirmación C es la verdadera, ya que si se ponen 10kg de helio se excede sobradamente la presión máxima.

Explicación:

Las afirmaciones respecto de los balones de oxígeno se pueden comprobar considerando a los gases como ideales y aplicando la correspondiente ley. Teniendo en cuenta que 25°C son 298K queda:

a) La masa molar del nitrógeno es de 0,028kg por mol, con lo cual 10kg de nitrógeno es 10kg/0,028kg=357mol. La presión queda:

P=\frac{nRT}{V}=\frac{357.83,14\frac{mBar.L}{mol.K}.298K}{50l}\\\\P=177bar

El balón no explotará porque soporta 200 bar, por lo que la afirmación es incorrecta.

b) Si la temperatura se aumenta a 50°C, es decir 323K, la presión al poner 400 moles de oxígeno queda:

P=\frac{nRT}{V}=\frac{400.83,14\frac{mBar.L}{mol.K}.323K}{50l}\\\\P=215bar

Se excede la presión máxima por lo que la afirmación es falsa.

c) La masa molar del helio es de 4 gramos por mol por lo que queda n=10kg/0,004kg=2500mol. La presión en el tanque queda:

P=\frac{nRT}{V}=\frac{2500.83,14\frac{mBar.L}{mol.K}.298K}{50l}\\\\P=1239bar

El balón reventaría al excederse sobradamente la presión máxima. La afirmación es verdadera.

d) En este caso la masa molar del oxígeno es 32 gramos por mol, por lo que queda n=20kg/0,032kg=625mol. La presión queda:

P=\frac{nRT}{V}=\frac{625.83,14\frac{mBar.L}{mol.K}.298K}{50l}\\\\P=310bar

La afirmación es falsa porque con 20kg de oxígeno se excede con creces la máxima presión que el balón soporta.

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