GAS IDEAL, PRESIÓN DE VAPOR, LEY DE DISTRIBUCIÓN BAROMÉTRICA

TAREA 1. SEMESTRE 21-2; 11 marzo; fecha de entrega de soluciones el viernes 19 marzo 8 pm

GAS IDEAL, PRESIÓN DE VAPOR, LEY DE DISTRIBUCIÓN BAROMÉTRICA

1) Cinco gramos de etano se encuentran dentro de un frasco sellado de 1 dm3 de capacidad. El frasco es tan débil que se romperá si la presión sobrepasa 1 MPa. El gas se comporta según la ecuación de estado del gas ideal. ¿A qué temperatura alcanzará la presión del gas el valor de rotura?.

2) Un gran cilindro para almacenar gases comprimidos tiene un volumen de 0.05 m3. Si en este cilindro se almacena un gas a una presión de 15 MPa a 300 K, ¿cuántos moles de gas contiene el cilindro?, ¿cuál sería la masa de oxígeno en un cilindro de estas características?.

3) La densidad de un nuevo compuesto gaseoso resultó ser de 1.23 g/dm3 a 300 K y a una presión de 150 mm Hg ¿Cuál es el peso molecular de este nuevo compuesto?.  

4) Un neumático de automóvil, se infló hasta una presión de 24 lb/in2 en un día de invierno, cuando la temperatura era de –5 °C. ¿Qué presión tendrá el neumático, suponiendo que no ha habido fugas, un día de verano cuando la temperatura es de 35 °C? Resp = 28 lb/in2.

5) De los óxidos de carbono el más nocivo para la salud es sin duda el monóxido de carbono, CO, ya que modifica el transporte de oxígeno a las células del organismo. El CO inhabilita a la hemoglobina por lo cual no se puede llevar oxígeno a todo el organismo, y sobreviene la muerte por asfixia. Una fuente de CO es la combustión automotriz. Cuando los autos no tienen ningún control para reducir la emisión de CO, por cada 100 litros de gasolina quemada se generan aproximadamente 0.3 g de monóxido de carbono. Hace años ocurrió una intoxicación masiva notable en la Ciudad de México, cuando cientos de coches querían salir al mismo tiempo de un estacionamiento bajo tierra. La emisión de CO y la lentitud del sistema de cobro propiciaron lo que pudo ser una catástrofe, de no ser porque el cobrador resolvió dejar salir a los vehículos sin pagar. Si cada coche quemó en promedio 3 litros de gasolina durante la espera, ¿cuántos coches había en la cola si la concentración de CO en el estacionamiento llegó a la dosis peligrosa de 0.46 mg/m3?. El estacionamiento mide 50 x 30 x 3 m y tenía una temperatura de 30 °C.

6) El coeficiente de expansión térmica α está definido por α = (1/V) (δV/δT)P y el coeficiente de compresibilidad β por β = (-1/V) (δV/δP)T. Obtenga las expresiones para α y β empleando la ecuación de estado del gas ideal.

7) Considere una mezcla de gases en un frasco de 2 dm3 a 27 °C. Para cada una de las mezclas a continuación, calcular la presión parcial de cada gas, la presión total y la composición de la muestra en porcentaje molar. Las mezclas son: a) 1 g de H2 y 1 g de O2, b) 1 g de CH4 y 1 g de NH3 y c) 2 g de H2, 3 g de CH4 y 0.5 g de NH3.

...