Question

La parte interior de un neumático de automóvil está bajo una presión manométrica de 32 Pa a 7°C y un volumen de 20 litros de aire. Después de varias horas, la temperatura del aire interior sube a 294.57 K y su volumen aumenta un 11%.



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?

Answer 1

Datos

Caucho frío               

P = 32 Pa
T = 7°C
V = 20 litros                                 


Caucho caliente:


P = x
T = 294,57 K
V = 20 litros + 11% de 20 litros


2. Temperatura final en °C


T final = 294,57 * 273,15 =   21,42°C


Volumen final en litros:


Vf = 20 litros * 1,11 = 22,2 litros



a. convertir la temperatura de °C a °K.


T frio = 7 + 273.15 K = 280.15K


b. Luego, se busca la P2, entonces al despejar y sustituir valores se obtiene el resultado.

Ley combinada de los gases ideales:


Pfrio * Vfrio / Tfrio = Pcaliente * Vcaliente / Tcaliente


=> Pcaliente = Pfrio * Vfrio* Tcaliente / (Tfrio * Vcaliente)



Debes darte cuenta de los siguiente, antes de seguir adelatnes:


1) La presión a usar en esa ecuación es absoluta y no manométrica


P absoluta = presión manométtrica + presión atmosférica



Usaremospresión atmosférica = 1 atm = 101325 Pa.


2) La presión de 32 Pa es  ridículamente baja.



Supondré que se trata de un error y que esa presión en realidad es 32 psi, la cual es una presión normal para un caucho frío. 


Pfrio = 32 psi + 14,7 psi = 46,7 psi


3)  Cuál es la nueva presión manométrica



Calculamos Pcaliente absoluta

Pcaliente = Pfrio * Vfrio * Tcaliente / (Tfrio*Vcaliente)

Pcaliente= 46,7 psi * 20 litros * 294,57K / (280.15 K * 22,2 litros ) = 44,24 psi


Y  restas la presión atmosférica

Pcaliente manométrica  = 44,24 psi - 14,7 psi = 29,54 psi.




 4. Explica ¿A qué se refiere la ley general de los gases?


La ley general de los gases establece la relación entre presión, volumen y temperatura para una cantidad fija de gas.


La presión y la temperatura, así como el volumen y la temperatura son directamente proporcionales entre sí.


La presión y el volumen son inversamente proporcionales entre sí.


A este mismo resultado puedes llegar usando la ley de los gases ideales pV = n RT, cuando dejas fijo n, ya que R es una constante.