Problema nº 7 de gases ideales, volumen de un gas con el cambio de temperatura y presión - TP01

Enunciado del ejercicio nº 7

Una masa de gas tiene un volumen V₁ = 4.000 cm³ a la temperatura de 0 °C y presión p₁ = 760 mm Hg. Calcular:

a) El volumen que ocupará a la temperatura t = 120 °C.

b) El volumen ocupado a la temperatura t = 100 °C y presión p = 450 mm Hg.

Desarrollo

Datos:

V₁ = 4.000 cm³

p₁ = 760 mm Hg

t₁ = 0 °C

t₂ = 120 °C

t₃ = 100 °C

p₃ = 450 mm Hg

Fórmulas:

p₁·V₁=p₂·V₂
T₁T₂

Solución

a)

Aplicamos la ecuación general de los gases ideales. Si p = constante:

V₁=V₂
T₁T₂

Convertimos las unidades:

t₁ = 0 °C

T₁ = 0 °C + 273 °C

T₁ = 273 K

t₂ = 120 °C

T₂ = 120 °C + 273 °C

T₂ = 393 K

Despejamos V₂:

V₂ =V₁·T₂
T₁

Reemplazamos y calculamos:

V₂ =4.000 cm³·393 K
273 K

V₂ = 5.758,241758 cm³

Resultado a), el volumen del gas a 120 °C es:

V₂ = 5.758 cm³

b)

Aplicamos la ecuación general de los gases ideales. Para este caso p ≠ constante:

p₁·V₁=p₃·V₃
T₁T₃

Despejamos V₃:

V₃ =p₁·V₁·T₃
p₃·T₁

Convertimos las unidades:

t₃ = 100 °C

T₃ = 100 °C + 273 °C

T₃ = 373 K

Reemplazamos y calculamos:

V₃ =760 mm Hg·4.000 cm³·373 K
450 mm Hg·273 K

V₃ = 9.230,11803 cm³

Resultado b), el volumen del gas a 100 °C y 450 mm Hg es:

V₃ = 9.230 cm³

Ejemplo, cómo calcular el volumen de un gas con el cambio de temperatura y presión

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