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Guía n° 8 de ejercicios resueltos de gases ideales
Resolver los siguientes ejercicios
Las propiedades de los gases
Problema n° 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/76 cm de Hg = 0,526 atmósferas
Respuesta: 0,526 atmósferas
Problema n° 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/1 in de Hg = 25,4 cm de Hg·1 atmósfera/76 cm de Hg = 0,334 atmósferas
Respuesta: 0,334 atmósferas
Problema n° 3) Si un gas esta en cerrado 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 de H2O·(1 g de H2O/1 cm³ de H2O)·(980 dinas/1 g de H2O) = 882.000 dinas/cm³
1 cm³ de Hg | → | 1,33·104 dinas/cm³ |
X | → | 882.000 dinas/cm³ |
X = 882.000 dinas/cm³/13.300 = 6,63 cm³ de Hg
PT = P1 + P2 = 76 cm de Hg + 6,63 cm de Hg
PT = 1,07 atmósferas
Problema n° 4) Háganse la conversión siguiente:
a.
250 mm de Hg a dinas/cm²
1 atm = 250 mm de Hg·(1,33·104 dinas/cm²)/1 cm de Hg = 3,32·105 dinas/cm²
b.
35 cm de Hg a atmósferas
35 cm de Hg/76 cm de Hg = 0,46 atmósfera.
c.
3 lb/pulg² en cm de Hg
76 cm de Hg·3 (lb/in²)/14,7 (lb/in²) = 15,5 cm de Hg
d.
60 dinas/cm² a atmósferas
60 dinas/cm² = 60 dinas/cm²·1 cm de Hg/1,33·104 dinas/cm² = 4,51·10-3 cm de Hg
4,51·10-3 cm de Hg/76 cm de Hg = 5,93·10-5 atmósfera.
Problema n° 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 n° 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 cm²/100 mm²)·(1 in²/6,45 cm²) = 0,045 in²/645 = 6,97·10-5 in²
P = 0,125 lb/6,97·10-5 in² = 1.793 lb/in²
Problema n° 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)/(5 atm) = 2 l
Problema n° 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
V2 = P1·V1/P2
P2 = (30 cm de Hg)·(180 cm³)/(24 cm³) = 225 cm de Hg
Problema n° 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/T2 = V1·T1 → V2 = V1·T2/T1
Vf = (23 l)·(423 K)/(303 K) = 32,1 l
Bibliografía:
Cálculos Químicos de Benson.
Autor: Carlos Alberto Lozano Escobedo
México.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
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