Guía nº 2 de ejercicios resueltos de gases ideales
Resolver los siguientes ejercicios
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Problema nº 1
Un metro cúbico de oxígeno que se encuentra a 1 atmósfera de presión se almacena en un cilindro de hierro a 6,5 atmósferas. ¿Cuál será el nuevo volumen?
• Respuesta: V₂ = 153,8 l
Problema nº 2
En un tanque se coloca querosen hasta el 75 % de su volumen, se introduce luego aire hasta que alcanza una presión de 2,8 atmósferas, determinar el volumen de aire dentro del tanque, si su longitud es de 35 cm y 8 cm de radio.
• Respuesta: V₂ = 0,00492 m³
Problema nº 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?
• Respuesta: p₂ = 9,091 atmósferas; S = 0,001303 m²
Problema nº 4
Un tubo cilíndrico de 1,5 m de largo se sumerge verticalmente en mercurio hasta que el extremo cerrado queda a 25 cm de la superficie libre del mercurio. Determinar la longitud que ocupará, dentro del tubo, el aire, si la presión exterior es de 75 cm de Hg (δ = 13,56 g/cm³).
• Respuesta: h₂ = 0,5634 m
Problema nº 5
En un tubo vertical lleno de aire y de 4 cm de diámetro se coloca un émbolo que ajusta perfectamente (sin rozamiento). Si el peso del émbolo es de 2,5 kgf y la presión exterior es de 735 mm Hg ¿cuál es la presión del aire encerrado cuando el sistema aire-émbolo se encuentra en equilibrio?
• Respuesta: paire = 117.886,447 Pa
Problema nº 6
En el caso del problema anterior, ¿cuál será el volumen ocupado por el aire si la longitud del tubo es de 3 m?
• Respuesta: V₂ = 0,0031337 m³
Problema nº 7
Una masa de 10 g de helio ocupa un volumen V = 50 litros a la presión p = 740 mm Hg. Tomando como peso molecular de helio M = 4, calcular la temperatura a la que se encuentra.
• Respuesta: t = -35,5 °C
Problema nº 8
Un cuerpo de bomba contiene aire a 0 °C cuya presión es de 120 mm Hg; en esas condiciones el pistón, que tiene un diámetro d = 25 cm, se mantiene en equilibrio por efecto de su peso. ¿Cuánto pesa el pistón? ¿Cuánto hay que aumentar el peso para que el equilibrio se mantenga calentando el aire en 10 °C?
• Respuesta: P = 80,1 kg; ΔP = 2,924 kg
Responder el siguiente cuestionario
Pregunta nº 1
¿Qué propiedades físicas recuerda de los gases?
Pregunta nº 2
Enuncie la ley de Boyle y Mariotte.
Pregunta nº 3
¿La densidad de un gas varía al modificar la presión que soporta? ¿Por qué?
Pregunta nº 4
¿Qué es la ecuación general de estado de los gases?
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina