La parte interior de un neumático de automóvil está bajo una presión manométrica de 40 Pa a 14°C y un volumen de 25 litros de aire. Después de varias horas, la temperatura del aire interior sube a 289.15 K y su volumen aumenta un 13%.
Para resolver este problema utiliza la Ley general de los gases. Recuerda que el planteamiento algebraico es:
Al aplicar las leyes de los gases, las unidades de las variables Presión y Volumen, pueden ser las que sean, siempre y cuando sean congruentes, las unidades de la Temperatura siempre deben ser Kélvines.
2. Calcula la temperatura final en °C y el volumen final en litros. Integra en tu documento el procedimiento para la resolución del problema.
Para resolver la actividad recuerda:
a. Primero se debe convertir la temperatura de °C a °K.
b. Luego, se busca la P2, entonces al despejar y sustituir valores se obtiene el resultado.
3. Responde lo siguiente: ¿Cuál es la nueva presión manométrica?
4. Explica ¿A qué se refiere la ley general de los gases?
Respuestas
Sabemos que
P1.V1 / T1 = P2. V2 / T2
Nuestros datos son:
P1 = 40 Pa
V1 = 25 lts
T1 = 14 °C
P2 =?
V2 = V1 + 13% de V1
T2 = 289,15 °K
- Calculamos los datos y los convertimos alas unidades correspondiente
antes de hacer la ecuación
a. Convertir la temperatura de °C a °K (1°C = 273,15 °K)
T1 = 273,15 °K + 14 = 287,15 °K
b. Calculamos V2
V2 = 25 lts + 13% de 25 lts → 25 lts + 3,25 = 28,25 lts
- Con estos datos, sustituimos en la ecuación:
40 Pa x 25 lts / 287,15 °K = P2 x 28,25 lts / 289,15 °K
- Multiplicamos nuestra ecuacion:
1000 Pa / 287,15 °K = 28,25 lts x P2 / 289,15 °K
3,48 Pa = 28,25 lts x P2 / 289,15 °K
-Nos queda que:
250 x 3,48 / 28,25 = P2
P2 = 35,61 Pa
3. La nueva presión manométrica es igual a P2 = 35,61 Pa
4. La ley general de los gases se refiere a que una misma cantidad de gas
sometida a diferentes presiones o temperaturas cambia su volumen, pero el
producto de la presión por el volumen dividido entre la temperatura en
grados Kelvin va a ser una constante.
Espero te sirva de ayuda