Guía nº 8 de ejercicios resueltos de gases ideales (química)
Las propiedades de los gases
Resolver los siguientes ejercicios
Problema nº 1
La diferencia entre los dos brazos de un manómetro de mercurio es 40 cm de Hg. Si el brazo más bajo es expuesto a un gas, mientras el más alto es evacuado, ¿Cuál es la presión del gas en atmósferas?
| 40 cm de Hg· | 1 atm | = 0,526 atm |
| 76 cm de Hg |
Problema nº 2
Si la diferencia entre los dos brazos del problema anterior fuera 10 pulg, calcúlese la presión entre centímetros de Hg: En atmósfera.
| 10 in de Hg· | 2,54 cm de Hg | = 25,4 cm de Hg |
| 1 in de Hg |
| 25,4 cm de Hg· | 1 atm | = 0,334 atm |
| 76 cm de Hg |
Problema nº 3
Si un gas esta encerrado por agua en lugar de un manómetro de mercurio y el nivel del agua es puesta al gas es 90 cm más costo que otro bazo que está expuesto Hg en atm (densidad Hg = 13,55 g/cm³).
| 90 cm³· | 1 g | · | 980 dinas | = 882.000 | dinas |
| 1 cm³ | 1 g | cm³ |
| 1 cm³ de Hg | ⟶ | 1,33·10⁴ dinas/cm³ |
| X | ⟶ | 882.000 dinas/cm³ |
| X = | 882.000 dinas/cm³·1 cm³ de Hg | = 6,63 cm³ de Hg |
| 13.300 dinas/cm³ |
pT = p₁ + p₂ = 76 cm de Hg + 6,63 cm de Hg
pT = 1,07 atmósferas
Problema nº 4
Háganse la conversión siguiente:
a)
250 mm Hg a dinas/cm²
| 250 mm Hg· | 1,33·10⁴ dinas/cm² | = 3,32·10⁵ dinas/cm² |
| 1 cm de Hg |
b)
35 cm de Hg a atmósferas
| 35 cm de Hg· | 1 atm | = 0,46 atm |
| 76 cm de Hg |
c)
3 lb/pulg² en cm de Hg
| 3 lb/in²· | 76 cm de Hg | = 15,5 cm de Hg |
| 14,7 lb/in² |
d)
60 dinas/cm² a atmósferas
| 60 dinas/cm²· | 1 cm de Hg | = 4,51·10⁻³ cm de Hg |
| 1,33·10⁴ dinas/cm² |
| 4,51·10⁻³ cm de Hg | = 5,93·10⁻⁵ atm |
| 76 cm de Hg |
Problema nº 5
Un lingote de hierro descansa sobre una base cuya área es 3 cm². Si el volumen del lingote es 25 cm³ y la densidad del hierro es 7,8 g/cm³, calcular la presión sobre la base en dinas/cm²
| p = | M |
| V |
M = p·V
M = 25 cm³·7,8 g/cm³ = 195 g
W = Mg = 195 g·980 cm²/s² = 191.100 dinas
p = 191.100 dinas/3 cm² = 63.700 dinas/cm² = 6,37·10⁴ dinas/cm²
Problema nº 6
El brazo de un fonógrafo pesa 2 onzas y descansa sobre una aguja cuya punta tiene un área de contacto de 0,045 mm² calcúlese la presión ejercida por el brazo sobre un disco, en lb/pulg²
2 onzas·1 lb/16 onzas = 0,125 lb
| 0,04 mm²· | 1 cm² | · | 1 in² | = 6,97·10⁻⁵ in² |
| 100 mm² | 6,45 cm² |
| p = | 0,125 lb | = 1.793 lb/in² |
| 6,97·10⁻⁵ in² |
Problema nº 7
¿Cuál es volumen ocupado por 10 l de gas a 76 cm de Hg después de que a sido comprimido a temperatura constante hasta 5 atmósferas?
V₁ = 10 l
p₁ = 76 cm de Hg = 1 atmósfera.
V₂ = ?
p₂ = 5 atmósferas
p₁·V₁ = p₂·V₂
| V₂ = | p₁·V₁ |
| p₂ |
| V₂ = | 1 atm·10 l | = 2 l |
| 5 atm |
Problema nº 8
¿Qué presión se requiere para comprimir 180 cm³ de gas a temperatura constante hasta un volumen de 24 cm³ si la presión inicial es de 30 cm de Hg?
V₁ = 180 cm³
p₁ = 30 cm de Hg
V₂ = 24 cm³
p₂ = ?
p₁·V₁ = p₂·V₂
| p₂ = | p₁·V₁ |
| V₂ |
| p₂ = | 30 cm de Hg·180 cm³ | = 225 cm de Hg |
| 24 cm³ |
Problema nº 9
Se calentaron 23 l de gas desde 30 °C hasta 150 °C a presión constante ¿Cuál es el volumen final?
V₁ = 23 l
T₁ = 30 °C = 303 K
T₂ = 150 °C = 423 K
| V₂ | = | V₁ |
| T₂ | T₁ |
| V₂ = | V₁·T₂ |
| T₂ |
| V₂ = | 23 l·423 K | = 32,1 l |
| 303 K |
Bibliografía:
Cálculos Químicos de Benson.
Autor: Carlos Alberto Lozano Escobedo. México.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet).
Problemas resuelto.