SD1:“Gases Ideales"

Competencia: Term c1

SA1:“Caracterización de un Gas Ideal ”

T2: “Aplicando la Ley General de los Gases y la Ley de

Boyle”.

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•A temperatura constante la presión varía de manera inversamente proporcional al volumen.

Ley general de un gas ideal

PV=nRT

Presión

Volumen

n° moles

Constante

Temperatura

R = Es la constante universal de los gases (8,314 J/mol K)

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Ejercicios resueltos

1) Una burbuja de aire de 10cm3 se forma a 20 metros de profundidad en el fondo de un lago.¿Aproximadamente cuál será el volumen y radio de la burbuja cuando llegue a la superficie?

Solución: P1V1 = P2V2

(3 atm)(10 cm3) = (1 atm)V2 (multiplicando y simplificando)

30 cm3 = V2

Como , r3 = 3V/4π

• Inicialmente V1 =10 cm3 r1 = 1,34 cm

• El volumen burbujas al llegar a la superficie es V2 =30 cm3 r2 = 1,93 cm

Recuerda que la presión crece en el agua aproximadamente 1atm cada 10m de profundidad.

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2) Un buzo inventa un “profundímetro” artesanal, que consisteen una jeringa graduada que contiene 20cm3 de aire sobre lasuperficie del agua, su émbolo bien lubricado y el extremobien sellado. Al sumergirse hasta llegar a 30m de profundidad,¿qué volumen marca la jeringa?

Solución: P1V1 = P2V2

(1 Atm)(20 cm3) = (4 Atm)V2

20cm3 = 4.V2

5 cm3 = V2

5cm3

20cm3

30 m

Profundímetro

Agua

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3) Un globo se encuentra a una presión de 500mm de Hg ytiene un volumen de 5l, ¿qué volumen ocupará si lapresión es de 600mm de Hg?

V1P1= V2P2 V2 = V1P1/P2

5l*500mm de Hg/ 600mm de Hg = 4,16l

4) 4l de un gas están a 600mm de Hg de presión , Cuál serásu nuevo volumen si aumentamos la presión hasta 800mmde Hg?

V1P1= V2P2 V2 = V1P1/P2

4l*600mm de Hg/ 800mm de Hg = 3l

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Analiza la siguiente tabla correspondiente a una situación experimental

A la grafica obtenida P/V la denominaremos isoterma y a la transformación “isotérmica”.

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P (atm) V(L)

5 40

10 20

15 13,3

17 11,8

20 10

22 9,1

30 6,7

40 5

Analiza las situaciones cotidianas que pueden explicarse por la Ley de Boyle

1) ¿Qué ocurre con las burbujas de aireque expele un buceador sumergido amedida que suben a la superficie? ¿Porqué?

2) ¿Qué consecuencias tendría para unbuceador llenar sus pulmones de aire a20m de profundidad (obtenido de unequipo comprimido) y luego ascendera la superficie conteniendo el aire?

20 m

Agua

Aire

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Resuelve usando PV= cte o PV= nRT

1. La presión de 60m3 de un gas se aumenta desde 236kpa hasta 354kpa. La temperatura semantiene constante. ¿Cuál será el nuevo volumen que ocupará el gas?

2. Un volumen de 5m3 de gas neón se expande hasta un volumen de 12,5m3. Si la presión originalsobre el gas es 200kpa. ¿Cuál es la presión final del gas?

3. Un buzo trabaja a una profundidad de 52m en el agua. Una burbuja de aire con un volumen de2cm3, se escapa de la boquilla del buzo. ¿Cuál es el volumen de la burbuja cuando llegue a lasuperficie del agua?

4. Un buzo que está 20,3m de profundidad respira aire comprimido. Si el buzo contiene el alientomientras regresa a la superficie, ¿en qué proporción tiende a aumentar el volumen de suspulmones?

5. ¿Cuál es la relación entre la densidad de un gas a temperatura constante y la presión a la que essometido para variar su volumen?

6. Calcular el volumen de una gas al recibir una presión de 3 atm. Si su volumen es de 0.75 litros auna presión de 1.5 atm. Si su temperatura permanece constante.

7. ¿Qué volumen en litros (Lt) ocupa un gas a 2280 mmHg, si el recipiente tiene finalmente unapresión de 0,9 atm y el gas se comprime a un volumen de 400 cc?

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8. Una muestra de gas acetileno en un recipiente de 1 litro a una presión de 150 atm.

Se transfiere la masa del gas a otro recipiente de 2,5 litros. ¿A qué presión se

encontrará el nuevo recipiente?

9. Cierta masa de gas ideal sufre una transformación isotérmica. Usando la Ley de Boyle

a) Completa la siguiente tabla

b) Con los datos de la tabla grafica P/V

c) ¿Qué nombre recibe la curva

hiperbólica obtenida?

10. Calcula la cantidad de moles de un gas ideal, si su presión es de 2 atm, con un volumen de 1L y auna temperatura de 20 K. (R= 0,082 atm∙L/mol ∙K)

11. Calcula la presión de un gas ideal si tiene un volumen de 5L, 10 mol a una temperatura de 10K.

Estado P(atm) V(l) P.V(atm.l) d(g/cc)

I 0,50 12 2

II 1,0

III 1,5

IV 2,0

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