capitulo_5._gases[1]

8/17/2019 CAPITULO_5._GASES[1]

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3 COMPORTAMIENTOS DE LOS GASES

Las combustiones de los hidrocarburos en los motores,

combustión del azufre para obtener dióxido de azufre en las

empresas de flores, combustiones de materiales y reacciones

químicas en fábricas, la contaminación atmosférica, el aire, otros;

son producto de una serie de reacciones que sufren los materiales

para establecer un sistema gaseoso.

Definición de gas

n gas es una sustancia cuyo !olumen es igual al !olumen del

recipiente que lo contiene.

"sto es cierto, los gases se expanden hasta ocupar todo el

!olumen del recipiente que lo contiene, pero ese efecto no es

#nico. $i inyectamos a muy alta !elocidad un líquido por un

peque%o orificio para formar un aerosol dentro de un !olumen

!acío, las peque%as y rapidísimas partículas de líquido, también

terminarán por ocupar todo el !olumen formando una niebla, por

lo que a nuestra escueta definición hay que agregarle algo para

e!itar la confusión.

&odemos arreglar este problema agregando que un gas 'deberá

estar formado por un gran n#mero de moléculas'. &ero bueno... el


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líquido también está formado por muchas moléculas, así que aun

no está resuelto del todo, nos falta aun algo, por eso agregamos

que 'las moléculas se mue!en en todas direcciones' cosa que no

sucede en el líquido del aerosol, donde el grupo de moléculas que

forman la partícula se mue!en todas en la misma dirección debido

a la interacción molecular que mantienen y que a su !ez impide la

libre expansión.

(l parecer ahora si ya tenemos definido el gas, pero para que esta

#ltima condición se cumpla debe cumplirse a su !ez que) 'el

tama%o de la molécula debe ser despreciable, comparado con la

distancia entre ellas' de forma tal que esa enorme distancia

relati!a, hace que no haya interacción, y que esta solo se limite a

su choque físico e!entual.

*inalmente, un gas es entonces una sustancia que cumple con las

condiciones siguientes)

• +cupa el !olumen del recipiente que lo contiene

• "stá formado por un gran n#mero de moléculas

• "stas moléculas se mue!en indi!idualmente al azar en

todas direcciones

La interacción entre las moléculas se reduce solo a su

choque.

Gas Real


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Los gases reales son los que en condiciones ordinarias de

temperatura y presión se comportan como gases ideales; pero si la

temperatura es muy baa o la presión muy alta, las propiedades

de los gases reales se des!ían en forma considerable de las de

gases ideales.

Los gases reales, siempre que no estén sometidos a condiciones

extremas de presión y temperatura, cumplirán muy

aproximadamente las reglas establecidas para los gases ideales.

El gas ideal

&ara definir un patrón de gas que sir!a para establecer reglas decomportamiento se crea el concepto de gas ideal, este gas ideal

cumple las condiciones siguientes)

• +cupa el !olumen del recipiente que lo contiene.

• "stá formado por moléculas.

• "stas moléculas se mue!en indi!idualmente y al azar en

todas direcciones.

• La interacción entre las moléculas se reduce solo a su

choque.

• Los choques entre las moléculas son completamente

elásticos -no hay pérdidas de energía.


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• Los choque son instantáneos -el tiempo durante el choque es

cero.

• n gas ideal es un gas teórico compuesto de un conunto de

partículas puntuales con desplazamiento aleatorio que no

interact#an entre sí. "l concepto de gas ideal es #til porque

el mismo se comporta seg#n la ley de los gases ideales, una

ecuación de estado simplificada, y que puede ser analizada

mediante la mecánica estadística.

• "n condiciones normales tales como condiciones normales

de presión y temperatura, la mayoría de los gases reales se

comportan en forma cualitati!a como un gas ideal. /uchos

gases tales como el aire, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno,

gases nobles, y algunos gases pesados tales como el dióxido

de carbono pueden ser tratados como gases ideales dentro de

una tolerancia razonable.01 2eneralmente, el apartamiento de

las condiciones de gas ideal tiende a ser menor a mayores

temperaturas y a menor densidad -o sea a menor presión,01

ya que el trabajo realizado por las fuerzas intermoleculares

es menos importante comparado con energía cinética de las

partículas, y el tama%o de las moléculas es menos

importante comparado con el espacio !acío entre ellas.


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• "l modelo de gas ideal tiende a fallar a temperaturas

menores o a presiones ele!adas, cuando las fuerzas

intermoleculares y el tama%o intermolecular es importante.

3ambién por lo general, el modelo de gas ideal no es

apropiado para la mayoría de los gases pesados, tales como

!apor de agua o muchos fluidos refrigerantes.01 ( ciertas

temperaturas baas y a alta presión, los gases reales sufren

una transición de fase, tales como a un líquido o a un sólido.

"l modelo de un gas ideal, sin embargo, no describe o

permite las transiciones de fase. "stos fenómenos deben ser

modelados por ecuaciones de estado más compleas.

• "l comportamiento de los gases es similar ante los cambiosde presión y temperatura. $in embargo las fuerzas de

atracción intermoleculares -solo los gases nobles están

formados por átomos son débiles; a diferencia de los

sólidos y líquidos.

Concepto de gas ideal di!erencia entre gas ideal real"

Los 2ases que se austen a estas suposiciones se llaman gasesideales y aquellas que no, se les llaman gases reales, o sea,hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros.

#" $ %n gas est& !ormado por part'culas llamadas mol(culas.

4ependiendo del gas, cada molécula está formada por un átomo o


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un grupo de átomos. $i el gas es un elemento o un compuesto ensu estado estable, consideramos que todas sus moléculas sonidénticas.

)" $ Las mol(culas se encuentran animadas de mo*imientoaleatorio o+edecen las lees de Ne,ton del mo*imiento. Lasmoléculas se mue!en en todas direcciones y a !elocidadesdiferentes. (l calcular las propiedades del mo!imiento suponemosque la mecánica ne5toniana se puede aplicar en el ni!elmicroscópico. 6omo para todas nuestras suposiciones, estamantendrá o desechara, dependiendo de sí los hechosexperimentales indican o no que nuestras predicciones son

correctas.

3" $ El n-mero total de mol(culas es grande . La dirección y larapidez del mo!imiento de cualquiera de las moléculas puedencambiar bruscamente en los choques con las paredes o con otrasmoléculas. 6ualquiera de las moléculas en particular, seguirá unatrayectoria de zigzag, debido a dichos choques. $in embargo,como hay muchas moléculas, suponemos que el gran n#mero de

choques resultante mantiene una distribución total de las!elocidades moleculares con un mo!imiento promedio aleatorio.

." $ El *olumen de las mol(culas es una !racci/n

desprecia+lemente pe0ue1a del *olumen ocupado por el gas"

(unque hay muchas moléculas, son extremadamente peque%as.$abemos que el !olumen ocupado por una gas se puede cambiar

en un margen muy amplio, con poca dificultad y que, cuando ungas se condensa, el !olumen ocupado por el gas comprimido hastadearlo en forma líquida puede ser miles de !eces menor. &or eemplo, un gas natural puede licuarse y reducir en 788 !eces su!olumen.

2" $ No act-an !ueras aprecia+les so+re las mol(culas4 e5cepto

durante los c6o0ues" "n el grado de que esto sea cierto, unamolécula se mo!erá con !elocidad uniformemente los choques.


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6omo hemos supuesto que las moléculas sean tan peque%as, ladistancia media entre ellas es grande en comparación con eltama%o de una de las moléculas. 4e aquí que supongamos que elalcance de las fuerzas moleculares es comparable al tama%omolecular.7" $ Los c6o0ues son el&sticos de duraci/n desprecia+le . "n

los choques entre las moléculas con las paredes del recipiente se

conser!a el ímpetu y -suponemos la energía cinética. 4ebido a

que el tiempo de choque es despreciable comparado con el tiempo

que transcurre entre el choque de moléculas, la energía cinéticaque se con!ierte en energía potencial durante el choque, queda

disponible de nue!o como energía cinética, después de un tiempo

tan corto, que podemos ignorar este cambio por completo.

"n la realidad, estas condiciones se cumplen con suficiente

aproximación, en los gases a las condiciones normales de presión

y temperatura como para ser consideradas ciertas, pero 9qué pasa

si el gas se somete a muy ele!adas presiones:, por eemplo

reduciendo notablemente el recipiente que lo contiene, está claro,

la distancia entre las moléculas se reduce y su interacción

comienza a tener mas y mas influencia en el comportamiento, amedida que mas y mas se aumente la presión; nuestro gas !a

'apartándose de la definición de gas' a la que hemos llegado, por

tal moti!o y debido a que un gas puede ser ' más o menos gas' se

establece una 'patrón de gas' que ser!irá para establecer las leyes

del comportamiento de todos los gases y que podrá ser usada con


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suficiente aproximación en la mayor parte de las aplicaciones

prácticas, este patrón se llama 'gas ideal'.

Leyes de los gases ideales.

2ases perfectamente ideales en la naturaleza no existen. $in

embargo a presión baa y alta temperatura algunos gases se

comportan como ideales y ciertos gases comunes en condiciones

ambientales act#an como ideales. "s considerado a un gas como

ideal cuando cumple los siguientes aspectos.

. "stá formado por partículas puntuales, significa que el !olumen

de sus moléculas del gas es despreciable, sin embargo tienen masa

y propia !elocidad.. "l choque entre sus propias moléculas o contra las paredes del

recipiente que lo contiene son perfectamente elásticos.

Propiedades de los gases ideales

&ara definir el estado de un gas, se necesitan conocer las cuatro

magnitudes tales como) masa, presión, !olumen y temperatura.

Cantidad: la cantidad de un gas se puede medir en unidades demasa, usualmente en gramos. 4e acuerdo con el sistema deunidades $?, la cantidad también se expresa mediante el n#mero


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de moles de sustancia, esta puede calcularse di!idiendo la masadel gas para su masa molar.

n= masa(g) Masa Molar (

g

mol)

Masa: "s la cantidad de material de un gas expresado en gramos.

6on!ertir)

ton corta a g. -ton corta @A8B,C Dg.

ton larga a g. - ton métrica @ 888 Dg. onza a Dg.

Presión: es la fuerza eercida por unidad de área. "n los gases

esta fuerza act#a en forma uniforme sobre todas las partes del

recipiente.

La presión atmosférica es la fuerza eercida por la atmósfera sobrelos cuerpos que están en la superficie terrestre. $e origina del pesodel aire que la forma. /ientras más alto se halle un cuerpo menosaire hay por encima de él, por consiguiente la presión sobre élserá menor. Las unidades de presión se describen detalladamentemás adelante.

Volumen: es el espacio ocupado por un cuerpo. "sta dado por el!olumen del recipiente que los contiene. Las unidades son en

litros, cm> o ml y pie>.

Temperatura: es una medida de la intensidad del calor, y el calor a su !ez es una forma de energía que podemos medir en unidadesde calorías. 6uando un cuerpo caliente se coloca en contacto con

uno frío, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío. nadefinición más cercana de la temperatura, es una medida de


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intensidad de calor de una sustancia y se relaciona con la energíacinética promedio del sistema.

La temperatura de un gas es proporcional a la energía cinéticamedia de las moléculas del gas. ( mayor energía cinética mayor temperatura y !ice!ersa. La temperatura se mide en grados Eel!inespecialmente, grados centígrados, *ahrenheit y FanDine.

CL!R: "s una de las di!ersas formas en que se manifiesta laenergía. "l calor es una forma de energía. "n el sistema

internacional es la caloría, mientras que en el sistema ingles launidad de calor es el G3. 4onde un G3 es igual a


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termómetro, donde los gases pasan a estado líquido, significa queno existe mo!imiento de moléculas, por lo que la energía cinéticay la presión son nulas, con un !alor igual a cero, el !olumen noexiste; consecuentemente en esta escala no tiene !alores negati!osde temperatura.

ESCALA >A?REN?EIT 89>:

$e utiliza ampliamente en los "stados nidos. $e diferencia yaque el punto de congelación tiene un !alor de >


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"l punto de congelación y ebullición del agua es igual al inter!alode la temperatura *ahrenheit. "n esta escala el punto decongelación del agua en esta escala es de OA


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o6 @ .C oF

oE @ .C oF P

oF @ HKA oE @ 8.HHHHH7 oE

o6@ oE

o*@ oF

H oE @ A oF, con la consideración si 88 oE @ C8 oF

. "xpresar


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>7 N >< @ 7C o*

< o* @ 7C o*. ( este !alor se multiplica por 8,HHHH7 o

-HKA.

7C -HKA @ >B.BB o6. Luego se le sumamos , para calcular la

temperatura absoluta Del!in, seg#n la ecuación.

II += C K

oE @ >>.BB N @ >8.BB oE.


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>. "xpresar la temperatura absoluta de 788 oF a o6. "l proceso

es.

788oE@ HoEKAoF@ >>>,>> oE

II −= K C

o6 @ >>>,>>oE @ 78,>7o6.

Densidad: es la relación que se establece entre la masa en gramos

de un gas y su !olumen en litros.

4ensidad -

δ

@u( es la densidadB

La densidad Q es una magnitud característica de las sustancias y caracteriza la relaciónde la masa m respecto al !olumen M.

LbKft>

( su !ez, la temperatura de la muestra es uno de los factores de influencia másimportantes para lograr una medición muy precisa. "n consecuencia, los densímetrosmodernos deben estar equipados obligatoriamente con una regulación de temperatura

eficiente de la sala de medición.

"n función de la sustancia, una !ariación de temperatura de 8, R6 tiene comoconsecuencia una influencia sobre la densidad de 8, J 8,> DgKm

La medición de densidad también se utiliza con frecuencia para la determinación de laconcentración de mezclas de sustancias líquidas. "n rigor, esto es !álido para mezclasde dos sustancias, las cuales también se conocen como sistemas binarios. "n el 4$BC88se puede almacenar para nuestros clientes extensas tablas de concentración que facilitan


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la medición diaria. &ero la medición de densidad digital también puede prestar buenosser!icios en el análisis de soluciones compleas como, p. e., cer!eza o zumos de fruta.

@Cu&les son las *entaas de la medici/n de densidad digitalB

"n la actualidad se siguen empleando dos procedimientos de medición alternati!os para

medir la densidad."l areómetro o más conocido como husillo funciona seg#n el principio de (rquímedesde empue !ertical en función de la masa. n areómetro es económico, pero difícil deleer, especialmente con muestras muy !iscosas u oscuras. (demás se necesita un gran!olumen de muestra de 88 ml como mínimo. na ele!ada precisión de medición -de8,88 gKcm> como máximo requiere una regulación precisa de la temperatura."l picnómetro sir!e para la determinación gra!imétrica de la densidad. &uede lograr una

precisión más ele!ada que el husillo. =o obstante, la medición lle!a muchas horas yrequiere la inter!ención de personal instruido a causa del laborioso trabao de pesae.La !entaa de la medición de densidad mediante resonador de flexión es, además de una

buena capacidad de reproducción, la ele!ada precisión. Los aparatos son fáciles de

manear y austar y permiten una medición rápida y sencilla en segundos con unatemperatura definida, regulada.$eg#n la ecuación de los gases ideales la densidad es)

gKcm>; DgKm> y LKft> y que la densidad molar δM = mol

litro o mol /Volumen

δM = mol

litro =

g

pm

V =

g

pm. V =

g

g

mol . V

=mol

V

δM = nV en unidades de) DgmolKm

>; gmolKcm> o lbmolKf t>

δ = masa

volumen

δ (agua )= 1g

cm3=

1000 Kg

m3 =

62.45 lb

pie3

4ónde) Q es la densidad, m es la masa y V es el !olumen del cuerpo.

$e puede definir como la relación que se establece entre la masa

molar de un gas y su !olumen molar en litros.


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δ =masa molar

g

mol

volumenmolar litros

mol

δ = masa(g)volumen(l )

4ensidad Felati!a -4

La densidad relativa es la relación entre la densidad de la sustancia

respecto a la densidad del agua. Está densidad es adimensional.

D=δ (sustancia)δ (agua)

Molumen específico - ϑ

"l !olumen específico es la relación entre el !olumen por unidad de masa.

ϑ = Volumen

Unidad de masa=

cm3

g =

m3

Kg=

pie3

lb

La densidad relati!a del mercurio a .HO7. 6alcular la densidad delmercurio en -lbKpie> y el !olumen -pie>; ocupados por


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δ = masa

volumen

Volumen= masaδensidad

V =200 Kg x pie

3

845.69 lb

2.2 lb

1kg

Volumen=0.5205 pie3

de un líquido con una densidad relati!a de > se mezcla lentamente con 8 pie >de un líquido con una densidad relati!a de 8.A. 96uál es la densidad de la mezcla si el!olumen final es de >8 pie>:

F3() B

n amigo adquirió !arias docenas de anillos de plata pura en un reciente !iae alextranero pero ahora sospecha que quizás la plata no sea tan pura, nos trae los anillos

para que los re!isemos. &esamos 8 anillos y encontramos que tiene una masa de B.>Cgr. Los colocamos en una probeta de . La plata no es pura.

Presión de los gases

&resión)

"s la fuerza que eerce un cuerpo sobre una determinadasuperficie.

.-

.-<

cm A

Kg F P =


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d(Hg) = 13.6 g/cm3)

76 cmP= 1 atm

$eg#n 3orricell, quien in!entó

el barómetro de mercurio en 7O>, la atmósfera estándar sedefine como) La fuerza que eerce o presiona un cuerpo, sobredeterminada superficie. "s la definición más formal indicada enfísica.

n gas u obeto eerce presión sobre cualquier superficie con la

que está en contacto, sea cual sea la dirección del contacto. Laecuación será)

-

-, la atmósfera estándar es la definición más formal e indicada en física.


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$i & -aire fuera @ & -Sg dentro entonces)

rea

"g pesoaire P "g P .-.- =

>--

cm

g

cm

g d #cm$ P ==

"ntonces, las equi!alencias de la presión serán)

atm @ B78 mmSg @ B7 cmSg@ 8,B7 mSg@ B78 torr@ 8,> Epa@ 8>88 &a@ ,8> bar@ O,B LbKpg>.7 gKcm


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Entonces:

.-

.-.-.-


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7.;8>>--

cm

g

cm

g d #cm$ P ==

(l considerar que la fuerza puede acelerar un obeto, y la fuerzaes igual a la masa del obeto multiplicado por su aceleración,entonces se tiene)

FUERZ= M! x "E#ER"$ &

Las unidades en el $?, para la masa y aceleración son) -Eg ymKsE&a

$dg atm P =-


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C.A-;>788-B7.8-- s

m

m

,g matm P =

-;88;>.;-<

H Pa pascal

m

- #atm P ==

Paatm P ;8;>88- =

Kpaatm P >.;8;- =

"ntonces, las equi!alencias de la presión serán)

atm @ B78 mmSg @ B7 cmSg@ 8,B7 mSg@ B78 torr@ 8,>

Epa@ 8>88 &a@ ,8> bar@ O,B LbKpg<

-&$?@ 8>>.7 gKcm<

,otras.

"emplo)

4emostrar que B78 mmSg es igual a 8.> Epa. &ara el eemploutilice el experimento de 3orricell.4atos)&resión atmosférica@ B78 mmSgUrea del barómetro @ mm<

4ensidad del mercurio @ >.7 gKcm>

4esarrollo)

6alculo del !olumen)

V = x'


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V =760mm3

6alculo de la masa)

$i la densidad es igual a la masa -g di!idido para el !olumen encm>.

cm

v (¿¿ 3)

d=m(g)¿

m=v d

1cm¿¿¿3¿

13.6 g

cm3 ¿

m=(760mm3)¿

g m >>.;8=

m=0.01033 Kg

6alculo de la fuerza)

F =ma

9.81m

s2

F =0.01033 Kg¿

F =0.1013 &

a@ aceleración de la gra!edadm@ masa

6alculo de la presión)


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(= F

=

0.1013 &

(1mm)2(1000mm)2

(1m)2

(=101.3 x103 &

m2 = (a

(=101.3 Kpa .

La presión tiene importancia en el maneo de todo el fluo del proceso en la industria. &or tal moti!o, se con!ierte en una de lasunidades de importancia en la producción de !apor de agua.

PR/LE+A0

1nidades básicas

Convierta )'23 mm en m4 Km4 cm4 pies 5 pulgada.

Convierta **.6 litros a ml4 galones4 cm7 4 pie7 5 plg 7

Convierta ) 8onelada en Kg4 lb4 g 5 mg.

Convierta *23 ppm a porcentaje

El jugo de ca9a para su proceso re:uiere de 733mg;l de %os%oro en %orma de %os%ato.

E#prese este resultado en ppm 5

1n almac?n de granos tiene las siguientes dimensiones. )3 metros de anc$o4 )*metros

de largo 5 ' metros de altura. =Cuál será la capacidad de almacenamiento en pies7 4 si

se acopia $asta una altura de 2 metros>

8emperatura

=Cuál es la presión4 temperatura 5 volumen en condiciones normales.@C- o 08P o

8P->

=A :u? temperatura la escala centgrada es igual a la escala Fa$ren$eit>

=Bemostrar grá%icamente del por:u? 3oC4 es igual a *'7o K

Bemostrar :ue la temperatura en grados Centgrada 5 Fa$ren$eit4 son iguales a 63oC.


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La temperatura del agua de imbibición en el proceso de e#tracción de jugo de ca9a es

de alrededor de D3oC. =Cuál será su valor en la escala absoluta>

La temperatura de ebullición del agua en la ciudad de barra es de *oC4 =Cuál será

este valor en grados Kelvin 5 Fa$ren$eit>

En un proceso agroindustrial de pasteri!ación de la lec$e se lleva a cabo a '2oC. =A

:u? temperatura corresponde en grados Fa$ren$eit 5 Kelvin>

RtaG)('HF4 76DHK

En las industrias donde se %abrica un e#:uisito alimento4 la temperatura de de punteo

en la elaboración del producto es de apro#imadamente *66.63 F. =Betermine esta

temperatura4 en grados Centgrados>

En un proceso de obtención de alco$ol por %ermentación del jugo de la ca9a4 se logró

destilar a D3oC. =A cuántos grados Kelvin4 corresponden>

La temperatura de incorporación de an$drido carbónico en grados Kelvin de un proceso de envasado de Cola4 es de *'' o K. =Cuál será la temperatura en grados

centgrada>

RtaG6HC

En un laboratorio de análisis de alimentos cuenta con tres termómetros en las escalas

centgradas4 ,elvin 5 Fa$ren$eit. El termómetro graduado en grados Fa$ren$eit

registra un valor de 66o. =Cuál será la temperatura :ue marcan los otros dos en sus

respectivas escalas>

Bensidad

La densidad del agua es )g;cm7. =Iu? signi%ica este valor>

La masa molar del ácido sul%Jrico es Dg;mol. =Iu? signi%ica este valor>

La densidad del mercurio es de )74( g;cm7. Este valor en Kg;l4 será>

Calcule la densidad de un l:uido si *3 ml tiene una masa de **42 g.

La densidad del alco$ol etlico es de 34' g;ml. =Iu? volumen ocupará 73 gramos de

este>

La sal de mesa es mu5 utili!ada en el procesamiento de :ueso 5 otros usos industriales.

0i *4)( g de sal ocupa un volumen de ) ml =Cuál será su densidad>

1n envase @cuba de )D cm de largo4 )3 cm de anc$o 5 ' cm de altura4 está lleno de

alco$ol etlico. =Cuál es masa del alco$ol4 si la densidad es 3.D g;cm7>

RtaG )33D g

La piedra póme! es una roca volcánica en ciertos casos utili!ada en la %abricación de

productos de limpie!a de vajilla @lavavajilla. 0e encuentra :ue una muestra de *22 g

tiene un volumen de *(Dml. =Cuál es la densidad de la piedra póme!>


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1na solución de ácido sul%Jrico tiene una densidad de )4* g;ml. =Cuántos gramos

e#isten en )2 ml> =Cuántos gramos tendrá4 si la solución está al (2

RtaG ))4' g

La glicerina es un propano triol4 conocido como glicerol 5 la densidad es )4*2 g;ml.

=Cuántos gramos tendrá )23 ml> RtaG )D'42g

Presión

6on!ierta lo siguiente)a. 7H8 torr a atm

b. >.H8 V 8H atm a torr c. CH librasKpulgada


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) pie & 73.6D cm

)373 cm & 77.' pies

0i necesita succión4 5a :ue la altura del po!o es ma5or :ue la calculada.

7 1n tubo :ue contiene alco$ol @densidad 34D g ; ml4 tiene ) m de altura 5 una

lu! de )2 cm*

. =Cuál es la %uer!a total en el %ondo del tubo> =Cuál es la presión> =Iu? tan alta sera una cantidad e:uivalente de mercurio4 suponiendo

la misma lu!>

$uperficie

6on!ertir

pulgada cuadrada a cm


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>. La le de C6arles "sta ley dice que, si se mantiene el !olumen constante, la presión

de un gas aumenta en la misma proporción en la que aumenta su temperatura absoluta)

Ley de Goyle

Ley 6harles

Ley de 2ay Lussac

"cuación 6ombinada (

1V

1

+ 1=

(2

V 2

+ 2

δ 1

+ 1

(1=

δ 2

+ 2

(2

Le de Dalton

Ecuaci/n general

La ecuación de estado de un gas ideal clásico que es la ley de los gases ideales

$i n es n#mero de moles, entonces, para una masa de gas o masa molar será)

n= masa(g)

Masa molar ( gmol )

(V =aR+

(m

4onde)a=masa del gasen gramos

R="onstante de los gases enatm−litros

, K −mol


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+ =+emperaturadel gas en, K

(m= Masa molar del gas en g

mol

$i la densidad es)

δ = masa(g)

Volumen(mlolitros)

"ntonces se puede calcular la densidad de un gas con la ecuación

siguiente)

(V =aR+

(m

((m=aR+

V

δ = ( (m

R+

&roblemas de gases.

PRO=LEMAS DE %IMICA DE GASES >RE" P ##

$e colectó un !olumen de OB>ml de oxígeno a 86, a presión constante:

Fesp. B8> ml< $e colectó un !olumen de La presión sobre un pie c#bico de aire aumentó de O.B libras por pulgada cuadradaa libras por pulgada cuadrada a temperatura constante. 6alc#lese el !olumenresultante del aire.

Fesp. 8.87O pie>.O $e colectó un !olumen de


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H $e colectó un !olumen de CO.8 ml de hidrógeno en las condiciones normales. 9(qué presión tendrá el !olumen de 88 ml a temperatura constante:

Fesp. 7>C mm de Sg.7. n gas ocupa un !olumen de H8 ml a >886 y 7C8 mm de Sg. 6alc#lese que!olumen que ocupara el gas en las condiciones normales.

Fesp. O8 ml.B La densidad del aire es de ..

$e llenó una botella con nitrógeno a 886. 9( qué temperatura se duplicará el !olumen,considerando que la presión permanece constante:

Fesp. 86.na llanta de automó!il contiene aire a >C lb por plg


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Fesp. 8.78 pies > a B78 mm de Sg. 6alc#lese el!olumen de dicho cloro cuando s encuentre a 888E:Fesp. >>.B ml.na cantidad dada de gas ocupa de CBH ml a 7C8* y B> cm de Sg. 6alc#lese el !olumenque ocupará el gas a >H88E y < atmósfera de presión.

Fesp. CO ml.n tanque que contiene O pies>de gas butano a H atm de presión se conecta con otrotanque que contiene 7 pies> del mismo gas a H atm de presión. 6alc#lese la presiónresultante en los tanques conectados, suponiendo que la temperatura no cambia.

Fesp. A atm.n litro de un gas tiene la masa de .>> gramos a BH8mm de Sg y B 86.6alc#lese la

masa de H88 ml del gas a 7O8 mm de Sg y >B8

6. Fesp. 8.H> g.


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n medidor de la presión del aire en las llantas de los automó!iles registra O8 lb siendola lectura del barómetro de B78 mm de Sg y la temperatura de 86.4espués de recorrer un pa!imento caliente el medidor registra O> lb.96uál es la temperatura de la llanta considerando que el !olumen permanece constante:

Fesp. >A86.

$e desea obtener un !olumen de 888 ml de oxígeno a 888

6 y 7O8 mmm de Sg.96uántas moles de oxígeno se necesitan:Fesp. 8.8


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• na muestra de gas tiene un !olumen del gas si la temperatura aumenta aO786:

• n globo tiene un !olumen de >A


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• na cantidad de gas tienen un !olumen de O.BCV8O ml a una temperatura deH886 y una presión de BC.8 torr. $i el !olumen cambia a A.HHV8 Hml y la

presión a HH torr, 9cuál es la temperatura:

• n gas tienen un !olumen de 7O.< litros a 3&= .96ual es el !olumen a BB.8 86 yB.HH atm:

• na cantidad de gas tiene un !olumen de 7.HHV8Hlitros a 3&=. 96uál es la presión si el !olumen cambia a O.A8 V8>litros y la temperatura permanece a86:

LE DE GRA?AM

• na bola de boliche pesa 7.88Dg y una bala pesa .H8 g .$i la bola de bolicherueda a . 9cuál es la masa molar dedicho gas:

• &ara con!ertir el urinario enriquecido para su uso en reactores nucleares oarmamento, el H debe ser separado del C aunque el H es el isotoporequerido para la fisión, solo el 8.BX de los átomos de son este isotopo. L aseparación es un proceso difícil y caro. Ta que *7 es un gas, la ley de 2raham

puede ser aplicada para separar los isotopos. 9qué tan rápido !iaa en promediouna molécula de H *7 comparada con una de C *7:

>RACCION MOLAR

• 96uál es la fracción molar de cada compuesto de una mezcla de .7H mol de $+<>.O< mol de +:

• 96uál es la fracción molar de cada componente de una mezcla de .C7 g de =


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• n !olumen de gas está compuesto por =


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LE IDEAL DE LOS GASES

• 96uál es la temperatura -en grados 6"L$?$ de O.H8 litros de + >>< mol degas bao una presión de B gKlitros a una presión de .OH atm y unatemperatura de >H.886 96uál es la masa molar del gas:

• "l dirigible de 2oodyear tiene un !olumen de aproximadamente


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capitulo_5._gases[1]

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