Ejemplo, cómo determinar el volumen final de un gas
Problema n° 2 de gases ideales, volumen final de un gas - TP03
Enunciado del ejercicio n° 2
10 litros de hidrógeno están a 0 °C y 5 atmósferas de presión, se calienta el gas a presión constante hasta 20 °C y luego se lo expande a temperatura constante hasta obtener una presión de 2 atmósferas. ¿Cuál será el volumen final del gas?
Desarrollo
Datos:
V1 = 10 l = 10 dm³
T1 = 0 °C = 273 K
T2 = 20 °C = 293 K
p1 = 5 atm
p3 = 2 atm
Fórmulas:
| p1·V1 | = | p2·V2 |
| T1 | T2 |
Solución
La primera parte del proceso ocurre a presión constante, la ecuación general de los gases ideales queda:
| V1 | = | V2 |
| T1 | T2 |
Despejamos V2 de la ecuación:
| V2 = | V1·T2 |
| T1 |
Reemplazamos por los datos y calculamos:
| V2 = | 10 dm³·293 K |
| 273 K |
V2 = 10,7326 dm³
La segunda parte del proceso ocurre a temperatura constante, la ecuación general de los gases ideales queda:
p2·V2 = p3·V3
Despejamos V3 de la ecuación:
| V3 = | p2·V2 |
| p3 |
Reemplazamos por los datos y calculamos:
| V3 = | 5 atm·10,7326 dm³ |
| 2 atm |
Resultado, el volumen final del gas es:
V3 = 26,83 dm³
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Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
San Martín. Buenos Aires. Argentina.
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