jueves, 3 de febrero de 2011

Tema 19

Capítulo 19. Propiedades térmicas de la materia



Las leyes de Gas de General: Inicial y Final de Estados

19-1. Un gas ideal ocupa un volumen de 4,00 m 3 en 200 presión de kPa absoluta. ¿Cuál será la nueva presión si el gas está comprimido lentamente a 2,00 m 3 a temperatura constante?





19-2. La presión absoluta de una muestra de gas ideal es 300 kPa a un volumen de 2,6 m 3. ¿Si la presión disminuye a 101 kPa a temperatura constante, lo que es el nuevo volumen?



19-3. 200 Centímetros cúbicos de un gas ideal en 20 0 C se expande a un volumen de 212 cm 3 a presión constante. ¿Cuál es la temperatura final. [T 1 = 20 0 + 273 0 = 293 K]




19-4. La temperatura de una muestra de gas disminuyó de 55 0 C hasta 25 0 C a presión constante. Si el volumen inicial era de 400 mL, ¿cuál es el volumen final?



19-5. Un cilindro de acero contiene un gas ideal en 27 0 C. La presión de los indicadores es 140 kPa. Si se aumenta la temperatura del contenedor a 79 0 C, ¿qué es la presión de los indicadores de nuevo?




19-6. La presión absoluta de una muestra de gas inicialmente a 300 K duplica el volumen permanece constante. ¿Cuál es la temperatura nueva? [P 2 = 2 P 1]




19-7. Un cilindro de acero contiene 2,00 kg de un gas ideal. Durante la noche la temperatura y el volumen se mantienen constantes, pero disminuye la presión absoluta de 500 kPa a 450 kPa. ¿Cantidad de gramos de gas se filtraron por la noche?




19-8. Cinco litros de un gas a 25 0 C tiene una presión absoluta de 200 kPa. Si la presión absoluta se reduce a 120 kPa y la temperatura aumenta a 60 0 C, ¿cuál es el volumen final?



19-9. Un compresor de aire toma en 2 m 3 de aire a 20 0 C y a presión de una atmósfera (101,3 kPa). Si el compresor vertidos en un tanque de 0,3-m 3 a una presión absoluta de 1500 kPA, ¿cuál es la temperatura del aire descargada? [T 1 = 20 0 + 273 0 = 293 K]


19-10. Un tanque 6-L es una muestra del gas bajo una presión absoluta de 600 kPa y una temperatura de 57 0 C. ¿Cuál será la nueva presión si la misma muestra de gas se coloca en un recipiente de 3-L en 7 0 C. [T 1 = 57 0 + 273 0 = 330 K; T 2 = 7 0 +

19-11. Si 0,8 l un gas a 10 0 C se calienta a 90 0 C a presión constante. ¿Qué es el nuevo volumen?




19-12. El interior de un neumático de automóvil está bajo una presión manométrica de 30 lb/cm 2 4 0 C. ¿Después de varias horas, el interior del aire temperatura se eleva a 50 0 C. asumiendo volumen constante, lo que es la nueva presión manométrica?



19-13. Una muestra 2-L de gas tiene una presión absoluta de 300 kPa a k. 300 Si la presión y el volumen experimentan un aumento del doble, ¿cuál es la temperatura final?




Masa molecular y el Topo

¿19-14. Cuántos moles figuran en 600 g de aire (M = 29 g/mol)?



¿19-15. Cuántos moles de gas existen en 400 g de gas nitrógeno (M = 28 g/mol)? ¿Cuántas moléculas son en este ejemplo?



19-16. ¿Qué es la masa de una muestra de 4-mol de aire (M = 29 g/mol)?



¿19-17. Cantidad de gramos de gas de hidrógeno (M = 2 g/mol) existen en 3.0 moles de hidrógeno? ¿Cantidad de gramos de aire (M = 29 g/mol) existen en 3.0 moles de aire?



* 19-18. ¿Cuántas moléculas de gas de hidrógeno (M = 2 g/mol) se necesitan tener la misma masa que 4 g de oxígeno (M = 32 g/mol)? ¿Moles cuántos son en cada muestra?




* 19-20. La masa molecular de CO 2 es 44 g/mol. ¿Qué es la masa de una sola molécula de CO 2?




La ley del Gas Ideal

19-21. Tres moles de un gas ideal tienen un volumen de 0.372 m 3 y una presión de 300 kPa. ¿Cuál es la temperatura del gas en grados Celsius?





19-22. Un tanque 16-L contiene 200 g de aire (M = 29 g/mol) en 27 0 C. ¿Qué es la presión absoluta de este ejemplo? [T = 27 0 + 273 0 = 300 K; V = 16 L = 16 x 10 -3 m 3]




¿19-23. Cuántos kilos de gas nitrógeno (M = 28 g/mol) ocupará un volumen de 2000 L en una presión absoluta de 202 kPa y una temperatura de 80 0 C? [T = (80 + 273) = 353 K]



19-24. ¿Qué volumen está ocupado por 8 gramos de gas de nitrógeno (M = 28 g/mol) a estándar de temperatura y presión (STP)? [ T = 273 K, P = 101,3 kPa]


19-25. Un matraz 2-L contiene 2 x 10 23 moléculas de aire (M = 29 g/mol) a k. 300 ¿Qué es la presión del gas absoluta?




19-26. Un tanque de 3 m 2 contiene gas nitrógeno (M = 28 g/mol) bajo una presión manométrica de 500 kPa. Si la temperatura es de 27 0 C, ¿qué es la masa de gas en el tanque? [T = 27 0 + 273 0 = 300 K]




¿19-27. Cuántos moles de gas están contenidas en un volumen de 2000 cm 3 en condiciones de temperatura estándar y presión (STP)?




19-28. Un cilindro de 3 cm 0,30 contiene 0,27 g de vapor de agua (M = 18 g/mol) en 340 0 C. ¿Cuál es su presión absoluta asumiendo que el vapor de agua es un gas ideal? [T = 340 0 + 273 0 = 613 K]



Humedad

¿19-29. Si la temperatura del aire es 20 0 C y el punto de Rocío es 12 0 C, lo que es la humedad relativa?

Recordar que la presión de vapor de l actua a una temperatura dada es el mismo que la presión de vapor saturado por la temperatura de punto de Rocío. La tabla de valores para 20 0 C y 12 0 C se utilizan aquí, y la humedad relativa se encuentra como sigue:

Humedad relativa = 60.8%



19-30. El punto de Rocío es 20 0 C. ¿Qué es la humedad relativa, cuando la temperatura del aire es 24 0 C?

; Rel hum. = 78,1 %

19-31. La humedad relativa es el 77 por ciento, cuando la temperatura del aire es 28 0 C. ¿Cuál es el punto de Rocío? En la tabla, en 28 0 C, presión de vapor de saturación es 28,3 mmHg

presión de vapor =0,77 (28,3 mmHg) = 21,8 mmHg

Dew punto =23.5 0 C de Table

19-32. ¿Qué es la presión de vapor de agua en el aire en un día cuando la temperatura es de 86 0 F y la humedad relativa es de 80 por ciento? [Para 86 0 F es la presión de vapor del sábado 31,8 mm Hg]

; x = 25,4 mm Hg







19-33. La temperatura del aire en una habitación durante el invierno es 28 0 C. ¿Qué es la humedad relativa si humedad inicie por primera vez formando en una ventana cuando la temperatura de su superficie está en 20 0 C?

Rel Hum. = 61,8 %



Problemas de desafío

19-34. Una muestra del gas ocupa 12 L a 7 0 C y a una presión absoluta de 102 kPa. Encuentre su temperatura cuando el volumen se reduce a 10 L y la presión se incrementa a 230 kPa.



19-35. Un neumático de tractor contiene ft 2,8 3 del aire a una presión manométrica de 70 lb/cm 2. ¿Qué volumen de aire en una atmósfera de presión es necesario para completar este neumático si no hay cambios de temperatura o volumen? [P 2 = 70 lb/cm 2 + 2 de 14.7 lb/pulg = 84,7 lb/cm 2]



19-36. Un contenedor de 3-L está lleno de 0.230 mol de un gas ideal en k. 300 ¿Qué es la presión del gas? ¿Cuántas moléculas se encuentran en esta muestra de gas?



¿19-37. Cuántos moles de gas helio (M = 4 g/mol) existen en un tanque de 6-L cuando la presión es 2 x 105 Pa y la temperatura es de 270 C? ¿Qué es la masa del helio?



¿19-38. Cantidad de gramos de aire (M = 29 g/mol) debe ser bombeada a un neumático de automóvil si es para tener una presión manométrica de 31 lb/in.2 asumir el volumen del neumático es 5000 cm3 y su temperatura es de 270 C?



19-39. La temperatura del aire dentro del coche es de 260. El punto de Rocío es 240 C. ¿Qué es la humedad relativa dentro del coche?




19-40. La lente de una cámara sensible es evidente cuando la temperatura es 71.60F y la humedad relativa es de 88 por ciento. ¿Cuál es la temperatura más baja de la lente, si no quiere convertirse en la niebla de la humedad?

At 71.60C, saturated pressure is 19.8 mmHg

Actual pressure = 0.88(19.8 mmHg) = 17.4 mmHg

Thus, from tables, the dewpoint is: 67.80F

* 19-41. ¿Qué es la densidad del gas oxígeno (M = 32 g/mol) a una temperatura de 230 C y presión atmosférica?



* 19-42. Un tanque de 5000-cm3 está lleno de dióxido de carbono (M = 44 g/mol) a 300 K y 1 atm de presión. ¿Cuántos gramos de CO2 pueden agregarse al tanque si la presión absoluta máxima es de 60 atm y no hay cambios en la temperatura? [ 5000 cm3 = 5



* 19-43. La densidad de un gas desconocido en STP es 1,25 kg/m3. ¿Qué es la densidad de este gas en 18 atm y 600 C?






Preguntas críticas de pensamiento

* 19-44. Un tanque con una capacidad de 14 L contiene gas helio a 240 C bajo una presión manométrica de 2700 kPa. (A) ¿cuál será el volumen de un globo llenado de este gas si el helio se expande a una presión absoluta interna de 1 atm y la temperatura desciende a-350 C? (b) ahora, suponga que la rentabilidad de sistema su temperatura inicial (240 C). ¿Cuál es el volumen final del globo?




* 19-45 A tanque de acero está llena de oxígeno. Una tarde, cuando la temperatura es de 270 C, el indicador en la parte superior del tanque indica una presión de 400 kPa. Durante la noche una fuga se desarrolla en el tanque. A la mañana siguiente se nota que la presión manométrica sólo es 300 kPa y que la temperatura es de 150. ¿Qué porcentaje del gas original permanece en el tanque?



* 19-46. Un matraz 2-L está lleno de nitrógeno (M = 28 g/mol) en 270 C y 1 atm de presión absoluta. Una llave en la parte superior del frasco se abre al aire y el sistema se calienta a una temperatura de 1270C. Luego se cierra la llave y el sistema se permite para volver a 270 C. ¿Qué peso de nitrógeno es en el frasco? ¿Qué es la presión final?



* 19-47. ¿Cuál es el volumen de 8 gramos de dióxido de azufre (M = 64 g/mol) si tiene una presión absoluta de 10 atm y una temperatura de 300 K? Si las moléculas 1020 fugas de este volumen cada segundo, ¿cuánto tiempo tomará para reducir la presión por la mitad?




19-48. Un matraz contiene 2 g de helio (M = 4 g/mol) a 570 C y 12 presión de ATM absoluta. La temperatura disminuye, a continuación, a 170 C y la presión disminuye a 7 atm. ¿Cantidad de gramos de helio ha filtraron fuera del contenedor? [ T1 = 570 + 2730 = 330 K; T2 = 290 K ]



* 19-49. ¿Cuál debe ser la temperatura del aire en un globo de aire caliente a fin de que la masa del aire de ser 0.97 veces la de un volumen igual de aire a una temperatura de 270 C?

6 comentarios:

Vision dijo...

en el problema 19-20 da las moleculas de Oxigeno de CO2

Vision dijo...

(1molecula)(44g/mol)
____________________
6.023x10^23

Respuesta = 7.300532957x10^23

saludos y un buen dia disculpen el doble comentario no se usar bien esto

Gustavo Laura Villca dijo...

HOLA ESTE EJERCICIO COMO LO RESOLVERIA PORFA...

UN RECIPIENTE DE ACERO DE 20 LITROS DE CAPACIDAD CONTIENE UNA MEZCLA DE ACETILENO Y METANO. SI LA PRESIÓN MANOMETRICA DE LA MEZCLA DE GASES ES DE 5 PSI Y LA MEZCLA CONTIENE UNA QUINTA PARTE DE ACETILENO 1-DETERMINE EL PESO MOLECULAR PROMEDIO DE LA MEZCLA 2-LAS PRESIONES ABSOLUTAS DE CADA UNO DE LOS GASES COMPONENTES DE LA MEZCLA

fernanda alegria dijo...

Cuál será la presión que ejercen 3,5 moles de NH3 si se encuentran en un recipiente de 2500cm3 y a una temperatura de 130C
ayuda

fernanda alegria dijo...

Cuál será la presión que ejercen 3,5 moles de NH3 si se encuentran en un recipiente de 2500cm3 y a una temperatura de 130C

Unknown dijo...

Un recipiente elástico contiene 2.3 lbmol de aire a 65
°F y 32 psia. ¿Cuál es el volumen del recipiente? Si el volumen
se duplica a la misma presión, determine la temperatura final.