• Asignatura: Química
  • Autor: JuniorJZ
  • hace 5 años

3.-un globo meteorológico ocupa 5 m3 de helio a nivel del mar (1 atmósfera) y 25ºC. Calcular el volumen del globo a 20 kilómetros de altura donde la presión del aire es de 0,054 atmósferas y la temperatura de -55ºC.

Respuestas

Respuesta dada por: unicorns123
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Respuesta:

V2 = 67,7 m3 ¡13,5 veces más de volumen que a nivel del suelo!

Explicación:

Como se mantiene la masa constante podemos aplicar la Ley General de los gases:

P1 · V1 / T1 = P2 · V2 / T2

Los datos que tenemos son:

P1 = 1 atm.

P2 = ?

V1 = 20 litros

V2 = 10 litros

T1 = 10ºC → en grados Kelvin: T1 = 10 + 273 = 283ºK

T2 = 50ºC → en grados Kelvin: T2 = 50 + 273 = 323ºK

Aplicamos la Ley General despejando la incógnita (P2):

P1 · V1 / T1 = P2 · V2 / T2 →P2 = (P1 · V1 / T1 ) · (T2 / V2) =

= (1 atm · 20 litros / 283ºK) · (323ºK / 10 litros) = 2,3 atmósferas

P2= 2,3 atmósferas de presión estará sometido el gas en las nuevas condiciones

Ejercicio 2: un globo metereológico ocupa 5 m3 de helio a nivel del mar (1 atmósfera) y 25ºC. Calcular el volumen del globo a 20 kilómetros de altura donde la presión del aire es de 0,054 atmósferas y la temperatura de -55ºC.

Solución:

Como la cantidad de gas se mantiene constante podemos aplicar la Ley General de los gases:

P1 · V1 / T1 = P2 · V2 / T2

Los datos que tenemos son:

P1 = 1 atm.

P2 = 0,054 atm.

V1 = 5 m3

V2 = ?

T1 =  25ºC → en grados Kelvin: T1 = 25 + 273 = 298ºK

T2 =  -55ºC → en grados Kelvin: T2 = -55 + 273 = 218ºK

Aplicamos la Ley General de los Gases despejando la incógnita (V2):

P1 · V1 / T1 = P2 · V2 / T2 → V2 = (P1 · V1 / T1 ) · (T2 / P2) =

= (1 atm · 5 m3 / 298ºK) · (218ºK / 0,054 atm.) = 67,7 m3

V2 = 67,7 m3 ¡13,5 veces más de volumen que a nivel del suelo!

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