LEY DE LOS GASES
01 - Un recipiente de 2,0 L que contiene
helio a 25 ºC y a 2,0 atm se conecta con otro de igual volumen que
contiene oxígeno a la misma temperatura y a la presión de 4,0 atm.
Calcular:
a) La presión parcial de cada gas y la presión total de la mezcla.
b) La composición de la mezcla en tanto por ciento en peso.
Solución
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02 - Un volumen de 40,0 mL de hidrógeno
seco medido a 22 ºC y 760 mm de Hg ocupa un volumen de 52, 6 mL cuando
se recoge sobre agua a 60 ºC y 800 mm de Hg. ¿Cuál es la presión de
vapor del agua a 60 ºC?
Solución
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03 - Una mezcla de nitrógeno y oxígeno
que contiene un 40% en peso de nitrógeno, está 270 ºC y 700 mm de Hg de
presión. Calcular:
a) La presión parcial de cada gas.
b) La densidad de la mezcla en g/L
Solución
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04 - Si 0,58 g de un gas ocupan 0,5 L a
la presión de 780 mm de Hg y 27 ºC, ¿cuántos gramos de ese gas hay en 5
L en condiciones normales?
Solución
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05 - Se recogen sobre agua 360 cm3
de oxígeno a una temperatura de 20 ºC y a una presión de 1006 mb
(milibar). Calcula qué volumen ocuparía el oxígeno seco en condiciones
normales.
Datos: La presión de vapor del agua a 20 ºC es 23,3 mb y la presión
atmosférica 1013 mb
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06 - A 50 ºC un volumen de 4 L de aire
saturado de humedad está a una presión de 4 atm. Calcular:
a) La presión final cuando esta masa de aire se expansiona sobre agua
hasta un volumen de 20 L a temperatura constante.
b) Los gramos de agua que tienen que evaporarse para mantener el aire
saturado de humedad.
Dato: Presión de vapor del agua a 50 ºC es 92,5 mm de Hg
Solución
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07 - Cierta mezcla de He y Ne en un bulbo
de 365 cm3 pesa 0.148g y se encuentra a 20ºC y 748 Torr.
Calcule la masa de He presente.
Solución
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08 - Un bulbo de 1 dm3 de
capacidad contiene metano en condiciones de 10 KPa y se conecta con otro
bulbo de 3 dm3 de capacidad conteniendo hidrógeno a 20 KPa
ambos a la misma temperatura. Después del mezclado estímese:
a) La fracción mol
b) La fracción masa
c) El % en volumen
d) Presión parcial
e) Presión total
Solución
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09 - Calcula la presión que ejerce 1 kg
de CO2 encerrado en un volumen de 7 litros a una temperatura
de 330 K a) Con la ecuación de Van der Waals b) Con la ecuación de los
gases ideales y compara los resultados.
Constantes de Van del Waals: a = 0,366 N.m4mol-2 y
b = 4,30.10-5 m3mol-1.
Solución
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10 - Calcular la presión, en bar, que
ejercería 25 g de gas argón en un tanque de 1,5 dm3 de
volumen a 30 °C si se comporta
a) Como un gas ideal.
b) Como un gas de Van der Waals.
Datos: Constantes de Van der Waals para el Ar: a = 1,363 bar.L2/mol2;
b = 0,03219 L/mol.
Solución
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11 - Un recipiente de 40.0 ml a 35° C y
600 mm Hg. contiene dióxido de carbono (CO2). Si se le
agregan 50,0 ml de oxígeno (O2) que estaban a 25°C y 500 mm
Hg. ¿cuál es ahora la presión en el recipiente que contiene los dos
gases?
Datos: Calores específicos a volumen constante del dióxido de carbono,
Cv(CO2) = 27,72 J/mol .K, y del oxígeno, Cv(O2) =
21,44 J/mol.K.
Solución
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12 - Un balón de 3,50 L que contiene
nitrógeno a 2 atm de presión, se conecta a otro balón de 8,50 L que
contiene dióxido de carbono a 4 atm de presión. Una vez mezclados los
gases, calcular la presión total y las presiones parciales de los gases,
si la temperatura del sistema se mantiene constante.
Solución
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13 - ¿Cuál es el peso molecular
aparente del aire suponiendo que contiene 78% en volumen de nitrógeno,
21% de oxígeno y 1% de argón?
Solución
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14 - Se mezcla, a la misma
temperatura, un litro de hidrógeno que se encuentra a 2 atm de presión,
5 litros de nitrógeno a 4 atm y 2 litros de helio a 2 atm en un
recipiente de 20 litros. Halla la presión parcial de cada gas en el
recipiente y la presión total de la mezcla.
Solución
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15 - En cada inmensión los pulmones de
una ballena deben contener una masa fija de aire por un periodo de
tiempo relativamente largo. Al realizar el descenso, sus pulmones se van
contrayendo por efecto de la presión ejercida por el agua. Si a nivel
del mar los pulmones de la ballena pueden contener 18 m3 de
aire cuando la temperatura es de 20 ºC ¿Cuál será el volumen de sus
pulmones cuando alcance los 200 m de profundidad? Suponer que la
temperatura desciende 1 ºC por cada 10 de profundidad.
Realice el cálculo mediante
a) La ecuación de los gases perfectos.
b) La ecuación de Van der Waals.
Solución
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