INICIANDO CON LA APLICACIÓN DE MODELOS

Ciento veinticinco centímetros cúbicos de un gas ideal a 20º C se expande hasta un volumen de 300 cm3 a presión constante. ¿Cuál es la temperatura final? Explique.

DATOS

125cm3 de gas

20°c20°C = 20 + 273 = 293°K

Volumen máximo de 300cm3

Temperatura final: ?

MODELO MATEMÁTICO

T2 = (V2) (T1) / V1

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN

T = (300cm3) (293°K) / 125cm3 = 703°K

RESULTADO

703 °K de temperatura final

EXPLICACIÓN

Al aumentar la temperatura del gas, aumenta la presión en el recipiente del mismo

2. La temperatura de una muestra de gas disminuye de 95 a 33ºC a presión constante. Si el volumen inicial era de 325 ml. ¿Cuál es el volumen final?

DATOS

95°c temperatura inicial 95 + 273 = 368°K

33°c temperatura final 33 + 273 = 306°K

Volumen máximo de 325cm3

Volumen final: ?

MODELO MATEMÁTICO

V2= V1.T2/T1

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN

V2= (325cm3) (306°c) / 368°c = 270.24cm3

RESULTADO

270.24 cm3 de volumen final

3. Un cilindro de acero contiene un gas ideal a 57ºC. La presión manométrica es de 185 kPa. Si la temperatura del recipiente se eleva hasta 88ºC. ¿Cuál será la nueva presión manométrica?

DATOS

57°c temperatura inicial 57 + 273 = 330°K

88°c temperatura final 88 + 273 = 361°K

185kPa presión manométrica inicial 185 + 101.32 = 286.32kPa

Presión manométrica final ?

MODELO MATEMÁTICO

P1 / T1 = P2 / T2

P2 = (T2) (P2) / T1

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN

P2 = (361°K) (286.32kPa) / 330°K

P2 = 313.21kPa

P manométrica = 313.21 – 101.32 = 211.89

RESULTADO

211.89kPa de nueva presión manométrica

4. Un cilindro de acero contiene 11 kg de un gas ideal. De un día para otro, la temperatura y el volumen se mantienen constantes, pero la presión absoluta disminuye de 350 a 289 kPa. ¿Cuántos gramos del gas se fugaron en ese lapso?

DATOS

11kg de gas inicial

350kPa de presión inicial

289kPa de presión final

kg de gas final: ?

MODELO MATEMÁTICO

m2 = (m1) (P2) / P1

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN

m2 = (11kg) (289kPa) / 350kPa

m2 = 3179kg kPa / 350kPa

m2 = 9.08kg

m1 – m2 = ?

11kg – 9.08kg = 1.92kg = 1920g

RESULTADO

1920g de gas se fugaron

5. Ocho litros de un gas a 38ºC tienen una presión absoluta de 189kPa, si la presión absoluta se reduce a 99 kPa y la temperatura sube a 66ºC ¿Cuál es el volumen final?

DATOS

8l de gas

38°c de temperatura inicial 38+ 273 = 311°K

189kPa de presión absoluta inicial

99kPa de presión absoluta final

66°c de temperatura final 66 + 273 = 339°K

MODELO MATEMÁTICO

V2 = (T2) (P1) (V1) / (T1) (P2)

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN

V2 = (339°K) (189kPa) (8l) / (311°K) (99kPa)

V2 = (512,568°K kPa l) / (30,789°K kPa)

V2 = 16.65l

RESULTADO

16.65 litros de gas como volumen final

6. Un compresor de aire recibe 2.66 m3 de aire

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