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Gases Ideales 1.- Considere la siguiente muestra gaseosa en un cilindro al que se le ha adaptado un pistón móvil. En un principio hay n moles de gas a temperatura T, presión P y volumen V. Elija el cilindro que represente correctamente el gas después de cada uno de los siguientes cambios. (1) La presión sobre el pistón se triplica a n y T constantes. (2) La temperatura se duplica a n y P constantes. (3) Se agregan n moles de otro gas a T y P constantes. (4) T se reduce a la mitad y la presión sobre el pistón se reduce a la cuarta parte de su valor original. Solución: (1) La presión sobre el pistón se triplica a n y T constantes. Estado 1: Estado 2: El cilindro que representa el gas es el b) (2) La temperatura se duplica a n y P constantes. Estado 1: Estado 2: a) b) c)
2. El cilindro que representa el gas es el a) (3) Se agregan n moles de otro gas a T y P constantes. Estado 1: Estado 2: ( ) El cilindro que representa el gas es el c) (4) T se reduce a la mitad y la presión sobre el pistón se reduce a la cuarta parte de su valor original. Estado 1: Estado 2: El cilindro que representa el gas es el a) 2.- Un gas que ocupa un volumen de 725 mL a una presión de 0.97 atm se deja expandir a temperatura constante hasta alcanzar una presión de 0.541 atm. ¿Cuál es su volumen final? Solución: Estado 1: V1= 725 mL P1 = 0.97 atm T = Constante Estado 2: V2= ? mL P2 = 0.541 atm n = Constante Estado 1: Estado 2: ( ) ( ) 3.- Una muestra de gas amoniaco ejerce una presión de 5.3 atm a 46 ºC. ¿Cuál es la presión cuando el volumen del gas se reduce una décima parte (0.1) de su valor inicial a la misma temperatura? Solución: Estado 1: P1 = 5.3 atm T = Constante Estado 2: P2 = ? atm V2=0.1V1 n = Constante Estado 1: Estado 2: ( ) ( ) 4.- El volumen de un gas es de 5.8 L, medido a 1 atm. ¿Cuál es la presión del gas en mmHg si el volumen cambia a 9.65 L? (La temperatura permanece constante) Solución: Estado 1: V1= 5.8 L P1 = 1 atm T = Constate Estado 2: V2= 9.65 L P2 = ? mmHg n = Constante
3. Del problema 3 se tiene que: ( ) ( ) ( ) 5.- Una muestra de aire ocupa un volumen de 3.8 L cuando la presión es de 1.2 atm. a) ¿Qué volumen ocuparía a 6.6 atm? b) ¿Cuál es la presión requerida para comprimirlo a 0.075 L? (La temperatura se mantiene constante.) Solución: Estado 1: V1= 3.8 L P1 = 1.2 atm T = Constante n = constante a) Estado 2: V2= ? L P2 = 6.6 atm Del problema 2 se tiene que: ( ) ( ) b) Estado 2: V2= 0.075 L P2 = ? atm Del problema 3 se tiene que: ( ) ( ) 6.- Un volumen de 36.4 L de gas metano se calienta de 25 a 88 ºC a presión constante. ¿Cuál es el volumen final del gas? Solución: Estado 1: V1= 36.4 L T1 = 25 ºC = 298 K P = Constante Estado 2: V2= ? L T2 = 88 ºC = 361 K n = Constante Estado 1: Estado 2: ( ) ( ) 7.- En condiciones de presión constante, una muestra de gas hidrogeno con un volumen inicial de 9.6 L a 88 ºC se enfría hasta que su volumen final es de 3.4 L ¿Cuál es su temperatura final? Solución: Estado 1: V1= 9.6 L T1 = 88 ºC = 361 K P = Constante Estado 2: V2= 3.4 L T2 = ? ºC n = Constante Del problema 6 se tiene que: ( ) ( ) 8.- Una muestra de nitrógeno gaseoso contenido en un recipiente con un volumen de 2.3 L a una temperatura de 32 ºC ejerce una presión de 4.7 atm. Calcule el número de moles presentes en el gas. Solución: