ECUACIÓN DE ESTADO

ECUACIÓN DE ESTADO
1) Encontrar una expresión general para la variación de volumen de un gas ideal,
en cada uno de los siguientes casos:
a) Proceso isotérmicos.
b) Proceso isobáricos.
c) Proceso sin variación de composición.
2) Para una sustancia se determinaron los siguientes valores: 1,3882 g ocupa un
volumen de 420 ml a 220 °C y 747 mm Hg; se sabe, además, que la sustancia
está compuesta de C, H, O con la siguiente proporción:
C: 70,60%
H: 5,88%
O: 23,52%
a) Calcúlese el peso molecular (usando la ecuación del gas ideal).
b) Determínese la fórmula química.
3) Un chofer infla unos neumáticos a una presión de 28 lb/plg 2 antes de salir a
carretera una mañana. La temperatura promedio del aire dentro del neumático
es de 16 °C. Después de recorrer cierta distancia encuentra que la presión es de
34 lb/plg2. Suponiendo que el volumen del neumático no cambia, que no hay
fugas y que el aire se comporta como un gas ideal, ¿Cuál ha sido el aumento en
la temperatura del aire? ¿Qué ocurre si en ese momento vuelve a poner la
presión inicial? ¿se recomendaría esa operación?
4) Un tanque contiene CO2 a una presión de 70 atm y una temperatura de 250 °K.
Suponiendo al CO2 como gas ideal y que el tanque tiene un volumen de 0.01
m3 , calcúlese:
a) La masa en kg-moles de CO2 que contiene el tanque.
b) El incremento en la presión si la temperatura aumenta a 750 °K.
c) La masa de CO2 que puede sustraerse del tanque a 250 °K antes de
que la presión se reduzca a 10 atm.
5) Un riel de ferrocarril mide 10 m de longitud en el invierno, cuando la
temperatura es 0°C. ¿Cuál será su longitud en un día caluroso de verano,
cuando la temperatura es de 38°C (α= 11X 10-6 C-1)?
6) Calcúlese
el
coeficiente
de
expansión
térmica
y
el
coeficiente
de
compresibilidad de un gas de Berthelot.
7) Para un gas hipotético, los coeficientes de expansión isobárica y de
compresibilidad isotérmica están dados por:
β = (nR)/(Vp) ;
κ = (a/V) + f(p)
Encontrar la ecuación de estado (a=cte)
8) Un gas tiene un coeficiente de dilatación volumétrica igual a ( V – b) /(TV) y una
compresibilidad isotérmica κT = (V – b) / (pV).
¿Cuál es la ecuación de estado de este gas?
Dedúzcase el valor explicito de la constante de integración, usando el hecho
de que para b = 0 estos resultados se reducen al gas ideal.
9) El coeficiente de dilatación térmica del Hg a 273 K es β = 1,8 X 10-4 K-1. El
coeficiente de compresibilidad isotermo es κ = 5,3 X 10
-6
bar
-1
(1 bar = 105
Pa). Si una ampolla completamente llena de Hg, sellada y sin espacio de vapor,
se calienta de 273 a 274 K. ¿Cuál seria el aumento de presión desarrollada en el
interior de la ampolla?
10)¿Cuál es la temperatura de 8 gr de hidrogeno que a 25 atm de presión ocupan
un volumen igual a 160 cm3?
Considere que el gas es:
a) Ideal
b) Un gas de Van der Waals
R=82,05 cm3 atm mol-1 K-1
Gas de H2:
= 12,8 atm
M= 2 gr/mol
Tc= (8 a)/(27bR) =33,24 K
Pc= a / (27b2)