Ejercicios
de Gases
1
Considere el aparato que se muestra en la ilustración. (a) Cuando se abre la llave de
paso entre los dos recipientes y se permite que se mezclen los dos gases, ¿cómo
cambia el volumen ocupado por el N2 gaseoso?
Calcule la presión parcial del N2 después
del mezclado. (b)
¿Cómo cambia
el volumen ocupado por el O2 gaseoso
cuando se mezclan los gases? Calcule la presión parcial del O2 en la mezcla. (c) Calcule la presión total en
el recipiente después de mezclarse los gases.
2 Considere el aparato que
se ilustra, el cual tiene gases en dos recipientes y un recipiente vacío.
Cuando se abran las llaves de paso y se permita el mezclado de los gases, ¿cómo
se distribuirán los átomos en cada recipiente, suponiendo que todos tienen el
mismo volumen y sin tomar en cuenta el volumen de los tubos que los conectan?
3 Considere el sistema de
bulbos que se muestra en la ilustración. Cada bulbo contiene un gas a la
presión indicada Calcule la presión en el sistema si se abren todas las llaves
de paso, suponiendo que la temperatura permanece constante. (Podemos hacer caso
omiso del volumen de los tubos capilares que conectan los bulbos.)
4 El amoniaco, NH3(g) y el cloruro de hidrógeno,
HCl(g) reaccionan para formar cloruro de amonio sólido,
NH4Cl(s): NH3 (g) +
HCl (g) → NH4Cl (s)
Dos matraces de 2.00 L a
25ºC están conectados mediante una llave de paso como se muestra en la
ilustración. Un matraz contiene 5.00 g de NH3(g) y el otro contiene 5.00 g
de HCl(g). Cuando se abre la llave, los gases reaccionan hasta que uno
de ellos se consume por completo. (a)
¿Qué gas permanecerá en el sistema cuando la
reacción haya llegado a su término? (b)
¿Qué presión total tendrá entonces el sistema?
(No tenga en cuenta el volumen del cloruro de amonio formado.)
5 Un
recipiente de 3.27 m3 contiene 100 kg de nitrógeno a 175 K.
Determine la presión en el recipiente con a) la
ecuación de gas ideal, b) la ecuación de Van der Waals y c) el factor
de compresibilidad Z. Compare sus resultados con el valor real de 1 505 kPa.
6 Un
recipiente de 1 m3 contiene 2.841 kg de vapor de agua a 0.6 MPa.
Determine la temperatura del vapor con a) la ecuación de gas ideal, b) la
ecuación de Van der Waals y c) el factor de compresibilidad Z.
7 Determine el volumen específico del vapor de agua sobrecalentado
a 3.5 MPa y 450°C con base en a) la ecuación de gas ideal, b) la
gráfica de compresibilidad generalizada y c) ecuación de
Var der Waals. Determine el error en que se incurre en los dos primeros casos
suponiendo que la respuesta c es el valor correcto.
