Question

La parte interior de un neumático de automóvil está bajo una presión manométrica de 137 Pa a 14°C y un volumen de 62 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:

_P1_V1__ = _P2_V2_
T1                      T2

Answer 1

Usando la Ley de los Gases Ideales:


(P1 * V1) / T1 = (P2 * V2) / T2


P1, V1, T1: presión, volumen y temperatura del Estado 1


P2, V2, T2: presión, volumen y temperatura del Estado 2


P1 = 137 Pa ;      V1 = 62 lts ;       T1 = 14°C


P2 = ?  


V2 = 62 + (62)(0,13)


V2 = 70,06 lt



T2 = 289,15 °K 


°C = °K - 273°


°C = 289,15 °K - 273°


°C = 16,51°C


Despejando P2:


P2 = [(P1 * V1) / T1 ] * (T2 / V2)


P2 = [ (137 Pa * 62 lts) / (14°C)] (16,51°C / 70,06 lts)


P2 = (8494 Pa * lts) / (14°C) (16,51 °C / 70,06 lts)


P2 = (606,71 Pa * lts / °C) (16,51 °C / 70,06 lts)


P2 = (10 016,85 Pa * lts) / (70, 06 lts)


P2 = 142,98 Pa


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Answer 2

La presión final dentro neumático del automóvil es de 106 Pa.

Explicación paso a paso:

Para resolver aplicamos ecuación de gases ideales, igualando el estado inicial y el final, entonces:

P₁·V₁/T₁ = P₂·V₂/T₂

Entonces, sustituimos los estados iniciales y finales, despejando la presión final.

(137 Pa)·V₁/(14 + 273 K) = P₂·(1.3V₁)/(289.15K)

0.477 Pa = P₂·(1.3)/(289.15)

P₂ = (0.477 Pa)·(289.15/1.3)

P₂ = 106 Pa

La presión final es de 106 Pa.

NOTA: en gases ideales las temperaturas van siempre en absoluto.

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