1. En un “caluroso” día de verano, la temperatura aumenta

UNAM. Facultad de Química. Termodinámica (1212)
Parcial #1. Parte de problemas
Organiza tus respuestas lo mejor posible y preséntalas de forma legible. Utiliza las hojas por ambos lados. Has explícitas
todas las suposiciones que utilices en la resolución de los ejercicios. Si se encuentran respuestas iguales se anularán los
exámenes involucrados. Exámenes sin cálculos y sin explicaciones no son válidos.
1. En un “caluroso” día de verano, la temperatura aumenta 30 R. Expresa esa
variación de temperatura en K.
T ( R) T ( K )

180
100
T ( K ) 
180
180
T ( R) 
(30 R)
100
100
T ( K )  16.6K
2. Un tanque con nitrógeno ubicado en la Ciudad de México (Patm = 585 mm
Hg) tiene conectado un manómetro de carátula en donde se indica una
presión manométrica de -20 in Hg.
2.1. ¿Qué significado físico tiene que la presión manométrica sea
negativa?
El significado físico es que Pabs < Patm y por lo tanto es una presión de vacío
2.2. ¿Cuál es el valor de la presión dentro del tanque?
Pabs  Patm  Pman
20 in Hg = 507.99 mm Hg = 508 mm Hg = 67727.77 Pa = 0.67 atm
Pabs = 585 mm Hg – 508 mm Hg = 77 mm Hg
2.3.
Si este tanque proviene de un almacén ubicado en el puerto de
Tampico (Patm = 101.325 kPa), ¿cuál era la presión interior del
tanque en pascales?
Pabs = 77 mm Hg
Pabs = 10265.824 Pa
2.4. ¿Cuál era la lectura del manómetro en Tampico, en Pa?
Pabs  Patm  Pman
Pman = Pabs – Patm
Pman = 10265.824 Pa – 101325 Pa = - 91059.17 Pa (presión de vacío)
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Parcial #1. Parte de problemas
3. El oxígeno gaseoso generado en un experimento in vitro de fotosíntesis
(realizado con luz visible brillante sobre cloroplastos extraídos) se recolecta
sobre agua. El volumen del gas recolectado a 22ºC y a una presión
atmosférica de 758.0 torr es de 186 mL. Calcula la masa de oxígeno que se
obtuvo. La presión de vapor del agua a 22ºC es de 19.8 torr
PTotal  PO2  PH 2O
PO2  PTotal  PH 2O
PO2  758tor  19.8torr  738.2tor  0.971atm
De PV  nRT y M 
m
mRT
m
obtenemos PV 
y de aquí despejamos a la masa:
M
n
MPV
sustituyendo valores:
RT
g 

 32
  0.971atm  0.186 L 
mol 

m
Latm 

 0.082
  295.15 K 
molK 

m  0.2387 g de O2
4. Una masa de 20 g de SO2 se encuentra almacenada en un tanque con un
volumen de 50 dm3 a una temperatura de 800 R. La presión barométrica
local es de 700 mm Hg. ¿Cuál sería la lectura de un manómetro en cm Hg
conectado a este sistema?
m = 20 g
M (masa molar) = SO2 = 64 g/mol
m
20 g
n

 0.3125mol
M 64 g / mol
V = 50 dm3
T(R) = 800 R
100
T (K )  
T ( R)  491.69   273.15
180

100
T (K )  
800  491.69   273.15
180

T(K) = 444.43 K
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Considerando comportamiento ideal,
P
Parcial #1. Parte de problemas
PV  nRT , tenemos que: P 
nRT
, sustituyendo:
V
L * atm
)(444.43K )
mol * K
(50 L)
(0.3125mol )(0.082
P = 0.228 atm
P = 173.28 mmHg (presión absoluta)
Presión barómetrica local = 700 mmHg
Dado que Pabs Patm
Pabs  Patm  Pman
Pman  Patm  Pabs
Pman = 700mmHg – 173.28 mmHg
Pman = 526.72 mmHg
Pman = - 52.67 cmHg
¿Cuál es el significado físico de que la Pman sea negativa?
5. Cierta cantidad de CH4 se encuentra en un tanque a 100ºF. Un manómetro
digital conectado al tanque registra una lectura de -10 in Hg. El tanque se
encuentra en un sitio donde la presión atmosférica es de 0.6 atm. ¿Cuál es
la densidad del CH4 dentro del tanque?
De la siguiente ecuación podemos expresar la densidad:
mRT
M
(M=masa molar)
PV
mRT
PM 
V
PM   RT
PM
RT
Sustituyendo:

t=100ºF
T=310.927 K
M=12 g/mol +4(1 g/mol) = 16 g/mol
P=0.6 atm - 0.334 atm
P=0.266 atm
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
Parcial #1. Parte de problemas
 0.266atm  16
g 

mol 
PM
g


 0.166
Latm 
RT 
L
 0.082
  310.927K 
molK 

6. Un bulbo (ver figura de la
izquierda) de 1 L es llenado con
argón a 0.75 atm y otro de 1.5 L es
llenado con helio a 1.2 atm. Ambos
bulbos se encuentran en equilibrio
térmico y son conectados mediante
una llave de paso. La llave se abre
y los gases se mezclan. Calcular:
a. La presión de cada uno de los gases después de ser mezclados.
Para He:
Para Ar:
V final  2.5 L
V final  2.5 L
PinicialVinicial  PfinalV final
PinicialVinicial  PfinalV final
Pfinal 
PinicialVinicial 1.2atm 1.5L 

V final
2.5 L
Pfinal  0.72atm
Pfinal 
PinicialVinicial  0.75atm 1L 

V final
2.5 L
Pfinal  0.3atm
b. La presión total de la mezcla.
Ptotal  0.72atm  0.3atm  1.02atm
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