Question

4. Se introducen 3,5 g de nitrógeno, en un recipiente de 1,5 L. Si la temperatura del sistema es de 22 ºC, ¿cuál es la presión del recipiente? Si calentamos el gas hasta los 45 ºC, ¿cuál será la nueva presión si el volumen no varía?

Answer 1

¡Hola!

Se introducen 3,5 g de nitrógeno, en un recipiente de 1,5 L. Si la temperatura del sistema es de 22 ºC, ¿cuál es la presión del recipiente? Si calentamos el gas hasta los 45 ºC, ¿cuál será la nueva presión si el volumen no varía?

Tenemos los siguientes datos:

m (masa) = 3,5 g

MM (masa molar de N2) = 2 * 14 = 28 g / mol

n (número de mols) = ?

P (presion) = ? (en atm)

V (volumen) = 1,5 L

R (constante de los gases) = 0,082 atm.L / mol.K

T (temperatura) = 22 º C (convertida a Kelvin)

TK = TC + 273,15

TK = 22 + 273,15

TK = 295,15

Vamos a encontrar el número de mols, veamos:

$n = \dfrac{m}{MM}$

$n = \dfrac{3,5\:\diagup\!\!\!\!g}{28\:\diagup\!\!\!\!g/mol}$

$\boxed{n = 0,125\:mol}$

Ahora, vamos a encontrar la presión inicial, aplicamos los datos arriba a la Ecuación de Clapeyron (ecuación de los gases), veamos:

$P*V = n*R*T$

$P*1,5 = 0,125*0,082*295,15$

$1,5\:P = 3,0252875$

$P = \dfrac{3,0252875}{1,5}$

$\boxed{P \approx 2,016\:atm}$

Obediendo el enunciado, ¿cuál es la nueva presión del gas cuando el volumen es constante, a una temperatura de 45ºC?

En primer lugar vamos a convertir la temperatura en la escala Kelvin, veamos:

$TK = TC + 273,15$

$TK = 45 + 273,15$

$\boxed{TK = 318,15}$

la nueva presión del gas cuando el volumen es constante, veamos:

$P*V = n*R*T$

$P*1,5 = 0,125*0,082*318,15$

$1,5\:P = 3,2610375$

$P = \dfrac{3,2610375}{1,5}$

$\boxed{\boxed{P \approx 2,17\:atm}}\Longleftarrow(nueva\:presion)\end{array}}\qquad\checkmark$

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¡Espero haberte ayudado, saludos... DexteR! =)