Ecuacion De Estado De Un Gas Ideal

EJERCICIOS DE FÍSICA CALOR

ECUACION DE ESTADO DE UN GAS IDEAL

PROF: PABLO VILORIA MOLINARES

1- Un globo lleno de helio tiene un volumen de 3 1m . A medida que asciende por la atmósfera de la Tierra su volumen se expande. ¿Cuál es su nuevo volumen (en metros cúbicos) si su temperatura y presión originales son C 20 y atm 1 , y su temperatura y presión finales son C  40 y atm 1.0 ?

2- Un tanque de acero lleno de oxigeno   2O contiene Kg 12 de oxigeno bajo una presión manométrica de atm 40 . Determine la masa del oxigeno que se a extraído del tanque cuando la lectura de presión manométrica es de atm 25 . Suponga que la temperatura del tanque permanece constante.

3- Un cilindro vertical de área de sección transversal A se amolda con un embolo de masa m sin fricción que encaja herméticamente. Si hay n moles de un gas ideal en el cilindro a una temperatura T , determine la altura h a la cual el émbolo está en equilibrio bajo su propio peso.

RESUMEN Y EJERCICIO RESUELTO DEL TEMA ECUACION DE ESTADO DE UN GAS IDEAL

Prof. PABLO VILORIA MOLINARES

DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA DE UN GAS IDEAL

ECUACIONES:

Número de moles:

A

mN

n

MN 

n= número de moles. Se mide en mol m= masa de gas contenida en el volumen V del recipiente M = masa molar del gas. Se mide en g mol N = número de moléculas presente en el volumen V del recipiente AN = número de Avogrado 236.022 10A N moléculas mol 

Ecuación de estado de un gas ideal:

PV nRT 

P Presión absoluta en el gas. Se mide en Pa, atm o mmHg La presión atmosférica al nivel del mar es 101 1 760 P kPa atm mmHg    V = volumen del recipiente. Se mide en 3 m o en litros   Lt R= Constante universal de los gases 8.31 R J mol K  0.0821 R Lt atm mol K    T  Temperatura absoluta. Se mide en kelvin   K

B PV NK T 

BK Constante de Boltzmann 231.38 10B A R K J K N   

Presión manométrica   mP :

mo P P P 

P  Presión absoluta. Es la presión dentro del gas

o P = Presión en el exterior del recipiente que contiene al gas

F

P

A 

F  Fuerza aplicada sobre el área A

ESTUDIAR LOS EJEMPLOS RESUELTOS DEL TEXTO

PROBLEMAS RESUELTOS:

PROB. 45 Pág. 549

La llanta de una bicicleta se llena con aire a una presión manométrica de 550 kPa y a 20ºC. ¿Cuál es la presión manométrica de la llanta después de un paseo en un día caluroso cuando la temperatura del aire de la llanta es de 40ºC? (Suponga volumen constante y presión atmosférica constante de 101kPa)

Sol.

Para el aire dentro de la llanta se cumple la ecuación de estado

...