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INSTITUCIÓN EDUCATIVA EL PORVENIR SEDE LA ESPERANZA GUIA TALLER No. 01 ASIGNATURA: FISICA GRADO : 8° DOC: Lic. Nubia Ramos Vélez Fecha de entrega al Estudiante: 20/04/2020 Fecha de Recepción: 04/05/2020 Indicador de desempeño: Interpreto las propiedades de los gases, utilizando los procedimientos indicados. GASES: VOLUMEN, PRESION Y TEMPERATURA TIEMPO PREVISTO: Semana N°09 del 20 al 24 de abril de 2020 horas (3) FASE COGNITIVA GENERALIDADES DEL ESTADO GASEOSO Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el que las sustancias no tienen forma ni volumen propio, adoptando así la forma de los recipientes que las contienen. Las moléculas que constituyen un gas están muy separadas entre sí y se mueven con bastante libertad. CARACTERISTICAS DE LOS GASES Las partículas de un gas son independientes unas de otras y están separadas por enormes distancias con relación a su tamaño, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de atracción entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a la que se mueven las moléculas. Gran compresibilidad, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas moléculas y otras. Cuando están en el mismo recipiente se mezclan total y uniformemente. Sus densidades son menores que las de los sólidos y líquidos y de acuerdo a esta propiedad se difunden rápidamente, es decir se expanden por todo el recipiente que los contiene. Incoloros en su mayoría, excepto: F 2 , Cl 2 y NO 2.

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Page 1: ARQUIDIÓCESIS DE CALI€¦ · Web view2020/04/08  · PRESION. Las moléculas de un gas chocan entre sí y con las paredes de los envases que los contienen. Así, ejercen presión

INSTITUCIÓN EDUCATIVA EL PORVENIRSEDE LA ESPERANZA

GUIA TALLER No. 01 ASIGNATURA: FISICA GRADO: 8° DOC: Lic. Nubia Ramos VélezFecha de entrega al Estudiante: 20/04/2020 Fecha de Recepción: 04/05/2020Indicador de desempeño: Interpreto las propiedades de los gases, utilizando los procedimientos indicados.

GASES: VOLUMEN, PRESION Y TEMPERATURATIEMPO PREVISTO: Semana N°09 del 20 al 24 de abril de 2020 horas (3)

FASE COGNITIVAGENERALIDADES DEL ESTADO GASEOSO

Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el que las sustancias no tienen forma ni volumen propio, adoptando así la forma de los recipientes que las contienen. Las moléculas que constituyen un gas están muy separadas entre sí y se mueven con bastante libertad.

CARACTERISTICAS DE LOS GASES

Las partículas de un gas son independientes unas de otras y están separadas por enormes distancias con relación a su tamaño, de modo que son capaces de

distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de atracción entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a la que se mueven las moléculas. Gran compresibilidad, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas moléculas y otras. Cuando están en el mismo recipiente se mezclan total y

uniformemente. Sus densidades son menores que las de los sólidos y líquidos y de acuerdo a esta

propiedad se difunden rápidamente, es decir se expanden por todo el recipiente que los contiene.

Incoloros en su mayoría, excepto: F2, Cl2 y NO2. Partículas en constante movimiento recto. Cambian de

dirección cuando chocan entre ellas y con las paredes del recipiente. Las colisiones son rápidas y elásticas por lo que no hay pérdida de energía cinética en el sistema.

La frecuencia de las colisiones o choques de las partículas del gas con las paredes del recipiente que lo contiene explica la presión que ejerce el gas.

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La energía cinética promedio por molécula del gas es proporcional a la temperatura medida en Kelvin y, en todos los gases, es igual a la misma temperatura. Teóricamente a cero Kelvin no hay movimiento molecular y se considera que la energía cinética es cero.

Cualquier gas se considera como un fluido, porque tiene las propiedades que le permiten comportarse como tal.

Para explicar mejor el comportamiento de los gases, siempre se realizan estudios con respecto al gas ideal, aunque éste en realidad nunca existe y sus propiedades son determinadas por la teoría cinética de los gases:

TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR DE LOS GASES. Enuncia en los siguientes postulados, teniendo en cuenta un gas ideal o perfecto:1. Las sustancias están constituidas por moléculas pequeñísimas ubicadas a gran distancia entre sí. Su volumen se considera despreciable en comparación con los espacios vacíos que hay entre ellas.2. Las moléculas de un gas son totalmente independientes unas de otras, de modo que no existe atracción intermolecular alguna.

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3. Las moléculas de un gas se encuentran en movimiento continuo, en forma desordenada, chocan entre si y contra las paredes del recipiente, de modo que dan lugar a la presión del gas.4. Los choques de las moléculas son elásticos, no hay pérdida ni ganancia de energía cinética, aunque puede existir transferencia de energía entre las moléculas que chocan.5. La energía cinética media de las moléculas, es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas; se considera nula en el cero absoluto.

Los gases reales existen, tienen volumen y fuerzas de atracción entre sus moléculas. Además, pueden tener comportamiento de gases ideales en determinadas condiciones: temperaturas altas y presiones muy bajas.

VARIABLES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DE LOS GASES

PRESION. Las moléculas de un gas chocan entre sí y con las paredes de los envases que los contienen. Así, ejercen presión sobre cualquier superficie. La presión es la fuerza ejercida por unidad de área. La fuerza y el número de las colisiones con las paredes del envase determinan la presión del gas por lo que, en los gases, esta fuerza actúa en forma uniforme sobre todas las partes del recipiente.

La atmósfera que está formada por una mezcla de gases, ejerce presión sobre la tierra y todos los cuerpos que se encuentran en ella, en este caso se habla de presión atmosférica. Esta presión no es uniforme en todos los sitios de la tierra ya que depende de la cantidad de gases presentes en la atmósfera. La mayor presión atmosférica se presenta a nivel del mar y va disminuyendo con la altura, asi a mayor altura menor presión atmosférica. La presión se puede expresar en dinas / cm2 o newton/m2. Esta última unidad se conoce como pascal, que es la unidad de medida de presión en el sistema internacional, SI.

La presión registrada a nivel del mar es de 1 atmósfera y presenta las siguientes equivalencias:1 atmosfera = 76mmHg = 760 torr. Así, 1 torr = 1 mmHg y 1 atm = 1.013 x 103 Pa.

Ejemplo: Hallar la equivalencia de 3.2 atm en torr:

Medidas de presión en recipientes cerrados. Se sabe que la presión atmosférica se mide por medio del barómetro. Pero cuando se trata de medir la presión de los gases confinados en recipientes cerrados, se utilizan otros dispositivos llamados manómetros. Uno de los más comunes consiste en un tubo en forma de U que contiene mercurio. Uno de los brazos está abierto, y sobre él actúa la presión atmosférica. El otro brazo está conectado al recipiente que contiene el gas, de tal manera que éste ejerce presión sobre el mercurio en este brazo.

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Pueden presentarse tres situaciones:a. Si la presión del gas es igual a la presión atmosférica, el nivel de mercurio en ambos brazos es el mismo. Pgas = PAtmb. Si la presión del gas es mayor que la presión atmosférica, el mercurio es forzado por el gas a ascender a un nivel más alto en el brazo abierto hacia la atmósfera. La presión del gas es, la suma de la presión atmosférica y la diferencia de los niveles de mercurio PHg. Pgas= Patm + PHg. C. Si la presión del gas es menor que la atmosférica, el nivel del mercurio en el brazo abierto es inferior. La presión del gas es igual a la presión atmosférica menos la diferencia entre los niveles de mercurio PHg. Pgas = Patm – PHg.

VOLÚMEN. Es el espacio en el que se mueven las moléculas del gas, está dado por el volumen del recipiente que lo contiene. Se puede expresar en mililitros, m3, cm3 pero la unidad más usada para los gases es el litro.

1 m3 = 1000L = 1000 cc (centímetros cúbicos) = 1mL 1L = 1000 mL

Ejemplo: Un recipiente contiene 4300mL de alcohol. ¿A cuántos litros equivale este volumen?

TEMPERATURA. Es una medida de la intensidad del calor, y el calor a su vez es una forma de energía que podemos medir en unidades de calorías. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno frío, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío. Determina la dirección del flujo de calor e indica el grado de movimiento

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de las partículas de un sistema sea sólido, líquido o gas. La temperatura de un gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas del gas. A mayor energía cinética mayor temperatura y viceversa.

En los gases se expresa en escala Kelvin ya que en la escala centígrada sería muy baja (negativa).

Otras escalas de temperatura:

Ejemplo: Encontrar la equivalencia de 102F en la escala centígrada:

MASA. Representa la cantidad de materia del gas y generalmente se expresa en gramos, ó en número de moles (n), que se calcula a partir de la ecuación: n= W/Pm; donde W son los gramos de la sustancia gaseosa dada por el problema y Pm es la masa molecular de dicha sustancia gaseosa.

Ejemplo: Calcule el número de moles presentes en 128 g de H2S.Datos: W= 128 g de H2S Peso molecular de H2S = 34.07 g Aplico la fórmula: n = W / Pm Y Resuelvo: n = 128 g de H2S / 34.07 g de H2S, el resultado es n= 3.75 moles

DENSIDAD. La densidad es la relación entre la masa (W) y el volumen (V). d = W / V. Generalmente se expresa en g/cm3; para los gases, la unidad de medida de la densidad es g/L ó Kg/L.

FASE EXPRESIVA.

1. ¿Qué factores determinan la presión de un gas?2. Cierta cantidad de un gas puede ocupar volúmenes distintos dentro de un recipiente. ¿De qué factores depende que esto suceda?3. Al dejar el frasco de perfume abierto en una habitación, ¿qué propiedad de los gases se cumple?4. Encuentro las siguientes equivalencias:

a. 249mL en litros b. 86L en cm3 c. 3.0x10-3mL en L

5. En un termómetro con escala centígrada se registra una lectura de 23ºC. a. ¿Cuánto debe marcar en un termómetro de grados Fahrenheit?b. ¿Cuánto en uno de escala Kelvin? 6. ¿Qué cantidad es mayor: 5L o 5000mm3? Explique.7. Determino la equivalencia de los siguientes valores de temperatura:

a. 53F en ºC b. 36ºC en F c. -17ºC en K d. 140F en K8. Hallo la equivalencia de:

a. 348mmHg en torr b. 2560torr en atm c. 0.87atm en mmHgd. 400 mmHg en atm e. 1.3 pascales en atm

9. ¿Cuál es la diferencia entre presión atmosférica y presión arterial?10. Determine el número de moles presentes es 42 g de CH4 y en 25 g de O2.

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11. Un frasco de vidrio con agua, en cuya boca se ha colocado un globo, se coloca dentro de una olla con agua que se pone al fuego. Cuando el agua dentro del frasco se calienta, el globo se infla. Explica porque.

12. Selecciona cuál de los siguientes esquemas representa mejor el fenómeno anterior. Justifica.

a. Al calentar, aumenta el número de partículas.

b. Al calentar, se agitan más intensamente las partículas y aumenta la distancia entre ellas.

c. Al calentar, aumenta el tamaño de las partículas.

13. Halle la densidad de 6.8 gramos de un gas que ocupa 5.6 litros.

12. Siguiendo el bosquejo de las gráficas mostradas en la temática: “medidas de presión en recipientes cerrados”, haga un diagrama que ilustre las alturas relativas de los niveles de mercurio en los dos brazos de un manómetro de brazo abierto que se conecta a un recipiente que contiene un gas a una presión de 730 torr. La presión atmosférica es de 756 torr, y escriba a cuál de las tres situaciones descritas en la fase cognitiva se hace referencia.

Que le ocurre a un equipo en el que uno o más de sus integrantes juegan constantemente en la posición que no es la de ellos?La persona equivocada en el lugar equivocado= regresiónLa persona equivocada en el lugar correcto = frustraciónLa persona correcta en el lugar equivocado = confusión La persona correcta en el lugar correcto = progresoLas personas correctas en los lugares correctos = multiplicación

A partir de esto escribe un momento de tu vida en el que hayas estado en una de las situaciones descritas anteriormente, como te sentiste y cuales fueron tus resultados.

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GUIA TALLER No. 02 ASIGNATURA: FISICA GRADO: 8° DOC: Lic. Nubia Ramos VélezFecha de entrega al Estudiante: 20/04/2020 Fecha de Recepción: 04/05/2020Indicador de desempeño: Comprehendo y aplico las leyes de los gases.

LEYES DE LOS GASESTIEMPO PREVISTO: Semana N°10 del 27 de abril al 01 de mayo de 2020 horas (3)

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FASE COGNITIVA.

RELACION ENTRE LA PRESION Y EL VOLUMEN A TEMPERATURA CONSTANTELa ley de Boyle establece que: “La presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante”. •Si la presión aumenta, el volumen disminuye.•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes. Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.

Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión (P) por el volumen (V) siempre tiene el mismo valor (K).

La expresión matemática de esta ley es: P x V = K

Cuando se analiza el comportamiento de los gases según la Ley de Boyle, es necesario considerar como mínimo, el volumen en dos momentos:

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En un momento 1, se tiene el volumen 1 a una presion 1, y en un momento dos, se tiene un nuevo volumen, llamado volumen 2 y una presion 2 a la misma temperatura en ambos momentos. Según la relacion P x V = K aplicada a ambos momentos se tiene que, para el momento 1 P1 x V1 = K1 y para el momento 2, P2 x V2 = K2, como la constante K1 y K2 es la misma entonces P1 x V1 = P2 x V2

Ejemplo: 4.0L de un gas están a 600 mmHg de presión. ¿Cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión hasta 800 mmHg?Utilizamos la ecuación: P1 x V1 = P2 x V2.

despejando V2 la ecuación queda:

Rta: Al aumentar la presión hasta 800 mmHg el nuevo volumen es 3L.

RELACION ENTRE EL VOLUMEN Y LA TEMPERATURA A PRESION CONSTANTE

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En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que, cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que, al enfriar, el volumen disminuía.

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:• Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.

• Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento (por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la presión se iguale con la exterior).

Lo que Charles descubrió es que si la cantidad de gas y la presión permanecen constantes, el cociente entre el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo valor (K).

Matemáticamente podemos expresarlo así:

Para una temperatura 1 (T1), se tendrá un volumen 1 (V1) y , para una temperatura 2 (T2) , el volumen será V2, entonces V1 / T1 = K1 y, V2 / T2 = K2, como K1 = K2 entonces:

Ejemplo: Un gas tiene un volumen de 2.5L a 25°C. ¿Cuál será su nuevo volumen si bajamos la temperatura a 10°C?

Primero expresamos la temperatura en kelvin:T1 = (25 + 273) K= 298 KT2 = (10 + 273) K= 283 K

Escribimos los datos T1 = 298 K V1 = 2.5L; T2 = 283 K V2 = ?

Ahora sustituimos en la ecuación:

; Despejamos V2

Rta: Al disminuir la temperatura a 10°C, es decir a 283K, el nuevo volumen es 2.37L

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RELACION ENTRE LA PRESION Y LA TEMPERATURA A VOLUMEN CONSTANTE

Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante.

La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:• Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.• Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

Al aumentar la temperatura, las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.

Gay-Lussac descubrió que, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor:

Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P1 y a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:

Que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac.

Esta ley, al igual que la de Charles, está expresada en función de la temperatura absoluta. Al igual que en la ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en Kelvin.

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Ejemplo: Cierto volumen de un gas se encuentra a una presión de 970 mmHg cuando su temperatura es de 25.0°C. ¿A qué temperatura deberá estar para que su presión sea 760 mmHg?

Primero expresamos la temperatura en kelvin:T1 = (25 + 273) K= 298 K

Escribimos los datos: T1 = 298 K P1=970 mmHg T2 = ? P2 = 760 mmHg

Ahora sustituimos los datos en la ecuación:

despejamos T2

Rta. Para que la presión final del gas sea 760 mmHg la temperatura debe ser 233.5K.

La ley de las presiones parciales (conocida también como ley de Dalton) fue formulada en el año 1803 por el físico, químico y matemático británico John Dalton. Establece que: “La presión de una mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si solo uno ocupase todo el volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura”. La ley de Dalton es muy útil cuando deseamos determinar la relación que existe entre las presiones parciales y la presión total de una mezcla de gases.

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Se puede hacer una definición más formal de la teoría mediante la aplicación de matemáticas, la presión de una mezcla de gases puede expresarse como una suma de presiones mediante:

      o igual      

Donde , representan la presión parcial de cada componente en la mezcla. Se asume que los gases no tienen reacciones químicas entre ellos, el caso más ideal es con gases nobles.

La presión ejercida por un gas es proporcional al número de moléculas presentes del gas e independiente de la naturaleza. Para hallar la presión parcial de cada gas en una mezcla se multiplica la presión total por la fracción molar respectiva así:

La fracción molar se define como el número de moles del componente (1) dividido entre el número de moles totales:

Ejemplo: se quiere introducir una muestra de 1L de O2 a 350K y 1atm, y otra de 1L de N2 a 350K y 1atm, en un recipiente rígido de 1L a 350K. a. ¿Es posible introducir los gases?b. En caso afirmativo, ¿cuál será el volumen, la temperatura y la presión total de los gases?

R//: a. Sí; éstos se expanden o se contraen según el tipo de recipiente que los contenga.b. El volumen total es el del recipiente, 1L. La temperatura es 350K, la cual se indica en el enunciado del problema. La presión total es la suma de las presiones parciales:

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FASE COGNITIVA. Pasos para resolver ejercicios de aplicación de leyes de los gases.

Paso 1. Lea atentamente el problema, analice los datos dados por el problema y escríbalos, igualmente identifique cuál es la variable que le preguntan.

Paso 2. Verifique que las unidades de medida de cada magnitud a trabajar sean iguales y correspondan a las que usualmente se trabajan en gases, para presión debe ser atm ó mmHg, para volumen debe ser Litros y para temperatura debe ser Kelvin. Si las unidades de medida no son uniformes debe hacer la conversión correspondiente.

Paso 3. A partir de los datos y la pregunta determine la ley que debe aplicar para resolver el problema y escriba la fórmula a utilizar.

Paso 4. Reemplace en la fórmula los valores datos dados por el problema.

Paso 5. Despeje la incógnita, es decir el dato que debe hallar, realice las operaciones correspondientes y escriba la respuesta.

Ejemplo: ¿Qué volumen ocupa un gas a 980 mmHg, si el recipiente tiene finalmente una presión de 1,8 atm y el gas se comprime a 860 cc?Solución:

Paso 1. Lea atentamente, analice y escriba los datos que nos dan:Tenemos presión (P1) = 980 mmHg Tenemos presión (P2) = 1,8 atmTenemos volumen (V2) = 860 cc Nos preguntan por el volumen inicial es decir V1 = ?

Paso 2. Debemos uniformar las unidades de medida. Recuerda que la presión debe estar o en atmósferas (atm) o en milímetros de Mercurio (mmHg), pero no en ambas, y que el volumen debe estar en litros (L).P1 = 980 mmHg (lo dejamos igual)P2 = 1,8 atm lo multiplicamos por 760 y nos da 1.368 mmHg. Esto porque 1 atmósfera es igual a 760 mmHgV2 = 860 centímetros cúbicos lo expresamos en litros dividiendo por mil, y nos queda V2 = 0,86 L (recuerda que un litro es igual a mil centímetros cúbicos).

Paso 3. Como vemos, estamos relacionando presión (P) con volumen (V), a temperatura constante, por ello aplicamos la ecuación que nos brinda la Ley de Boyle (presión y volumen son inversamente proporcionales):

Paso 4. Reemplazamos con los valores conocidos

Paso 5. Ahora despejamos V1 y realizamos las operaciones

Respuesta: A una presión de 980 mmHg dicho gas ocupa un volumen de 1,2 L (1.200 centímetros cúbicos).

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FASE EXPRESIVA.

1. A presión de 17 atm, 34 L de un gas a temperatura constante experimenta un cambio ocupando un volumen de 15 L ¿Cuál será la presión que ejerce?

2. ¿Qué volumen ocupa un gas a 980 mmHg, si el recipiente tiene finalmente una presión de 1,8 atm y el gas se comprime a 860 cc?

3. A presión constante un gas ocupa 1.500 (ml) a 35º C ¿Qué temperatura es necesaria para que este gas se expanda 2,6 L?

4. ¿Qué volumen ocupa un gas a 30º C, a presión constante, si la temperatura disminuye un tercio (1/3) ocupando 1.200 cc?

5. A una presión de 150 torr, una masa de nitrógeno ocupa un volumen de 2.5L. Hallo el volumen que ocupará el mismo gas a la presión de una atmósfera y temperatura constante.

6. Se tienen 5g de un gas ideal a presión constante en un recipiente de 8.5L a 27°C y calentamos el gas a 118°C. ¿Cuál será el nuevo volumen del gas?

7. Un globo de caucho se encuentra inflado con oxígeno y ocupa un volumen de 450mL a una temperatura de 20°C. Si se somete al enfriamiento, su temperatura disminuye hasta -10°C. ¿Cuál será el nuevo volumen del gas?

8. Un gas está en un recipiente de 2L a 20°C y 256mmHg. ¿A qué temperatura en °C llegará el gas si aumenta la presión interna hasta 760mmHg?

9. Un gas está en un recipiente de 3.6L a 45°C y 56 torr. ¿A qué temperatura llegará el gas si aumenta la presión interna hasta 114 torr?

10. Se tiene en un recipiente 2.6g de O2 a 45 mmHg, 3.7g de N2 a 87 torr y 8.6 moles de H2 a 450 torr. Hallo la presión parcial de cada gas y la presión total ejercida por la mezcla de gases.

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11. Realizo un cuadro comparativo entre la ley de Boyle, la ley de Charles, la Ley de Dalton y la Ley de Gay – Lussac estableciendo semejanzas y diferencias entre volumen, temperatura y presión.

12. Los globos aerostáticos fueron las primeras aeronaves y las más sencillas de todas. Un globo aerostático es un recipiente de plástico o de tejido impermeabilizado que se mantiene suspendido en el aire, gracias a la expansión y la contracción del gas helio en su interior.

Debido a los cambios de temperatura de la atmósfera, el helio se expande y ejerce una presión sobre las paredes internas del globo, logrando su elevación. Si la temperatura disminuye, el helio se contrae, permitiendo la entrada de aire desde el exterior, lo que hace que la aeronave pierda su altura. Este mecanismo de expansión y contracción del helio permite que el globo viaje a través del aire sin necesidad de usar combustible.

Con base en el texto anterior, respondo:

a. ¿Cuál de las variables, presión, temperatura o volumen, permanece constante?b. ¿Cuál de las leyes de los gases se aplica en este caso?c. Escribe la expresión matemática que ilustra dicha Ley

13. A 0°C y 1 atm de presión, 32 g de oxígeno ocupan un volumen de 22.4 litros. Calcule el volumen ocupado por esta muestra a todas las presiones comprendidas entre 0,2 y 2,9 atm. (esto es a 0.2, 0.4, 0.6 …2.9 atm). Con los datos obtenidos, y utilizando papel milimetrado preferiblemente, construya un gráfico de presión (ubíquela en el eje de las Y) contra volumen (ubíquelo en el eje de las X), cuyo origen sea cero para ambas variables. ¿Qué forma tiene el gráfico obtenido y qué conclusiones se pueden obtener del mismo?

14. Se tienen los siguientes datos experimentales para el comportamiento de cierto gas a presión constante:

Temperatura, °C

0 10 50 100

Volumen, Litros 10.0 10.4 11.9 13.7

En una hoja de papel milimetrado, trace un plano cartesiano, colocando la temperatura en el eje de las X, con valores desde -300 hasta 100 °C, y los volúmenes en el eje de las Y, con valores desde 0 a 15 litros.

Sitúe cada uno de los puntos dados en los datos de la tabla y únalos con una recta, prolongue la recta hasta que corte el eje X. ¿Cuál es el valor del volumen y el de temperatura en este punto?¿A cuántos Kelvin corresponde esta medida? ¿Cómo sería el volumen a temperaturas menores que las de este punto? ¿Qué conclusión general podemos obtener a partir de estas observaciones?

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