Problema n° 3 de gases ideales, presión de un gas con el cambio de volumen - TP02
Enunciado del ejercicio n° 3
En un rifle de aire comprimido se encierran 200 cm³ de aire a presión normal que pasan a ocupar 22 cm³. ¿Cuál es la nueva presión del aire? Si el proyectil sale con una fuerza de 120 kgf, ¿cuál será la sección del proyectil?
Desarrollo
Datos:
V₁ = 200 cm³
V₁ = 0,2 l
p₁ = 1 atmósfera
V₂ = 22 cm³
V₁ = 0,22 l
F = 1.200 N
Fórmulas:
| p₁·V₁ | = | p₂·V₂ |
| T₁ | T₂ |
Solución
Aplicamos la ecuación general de los gases ideales. Para el caso:
p₁·V₁ = p₂·V₂
| p₂ = | p₁·V₁ |
| V₂ |
| p₂ = | 1 atm·0,2 l |
| 0,022 l |
Resultado, la presión del aire al ocupar 22 cm³ es:
p₂ = 9,091 atmósferas
Para la segunda pregunta:
| p = | F | ⇒ S = | F |
| S | p |
| p₂ = | 9,091 atm·101.325 Pa |
| 1 atmósfera |
p₂ = 921.136,364 Pa
| S = | 1.200 N |
| 921.136,364 Pa |
Resultado, la sección del proyectil es:
S = 0,001303 m²
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la presión de un gas con el cambio de volumen