Práctico 1 - Unidad de Ciencias de la Atmósfera
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Elementos <strong>de</strong> Meteorología y Clima – Lic. en <strong>Ciencias</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Atmósfera</strong> - U<strong>de</strong><strong>la</strong>R<br />
Ejercicio 1 (Repaso):<br />
<strong>Práctico</strong> 1<br />
a) Una muestra <strong>de</strong> gas i<strong>de</strong>al ocupa un volumen <strong>de</strong> 1 litro a una presión <strong>de</strong> 1,25 atm. ¿Cuál será el<br />
nuevo volumen cuando <strong>la</strong> presión se reduzca a 0,75 atm a temperatura constante?<br />
b) Una masa <strong>de</strong> gas i<strong>de</strong>al ocupa un volumen <strong>de</strong> 2,5 litros a 27°C ¿cuál es el nuevo volumen <strong>de</strong> esa<br />
masa <strong>de</strong> gas, si <strong>la</strong> temperatura se eleva a 57°C? A presión constante.<br />
c) Un cilindro <strong>de</strong> metal cerrado tiene un gas i<strong>de</strong>al a una presión <strong>de</strong> 900 mm Hg y 27°C ¿A qué<br />
temperatura habrá que aumentar el aire <strong>de</strong>l cilindro para ejercer una presión <strong>de</strong> 1.200 mm Hg?<br />
d) Calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> presión <strong>de</strong> 1 moles <strong>de</strong> un gas i<strong>de</strong>al, si ocupa un volumen <strong>de</strong> 15 litros a 25°C?<br />
e) Explique que ocurre en a), b), c) y d) si en lugar <strong>de</strong> gas i<strong>de</strong>al tenemos aire, ¿y si fuera aire<br />
húmedo?<br />
Ejercicio 2:<br />
Para un gas i<strong>de</strong>al se cumple pV = nR*T (I) , don<strong>de</strong> R* es <strong>la</strong> contante universal (para cualquier gas<br />
i<strong>de</strong>al). R*=8.314 JK -1 mol -1 y si PM (Peso molecu<strong>la</strong>r en g/mol) <strong>la</strong> Masa (Kg) ==> PM*n ((peso<br />
molecu<strong>la</strong>r por número <strong>de</strong> moles). Por lo tanto <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsidad (ρ) está expresada en Kg/m 3 y es igual a<br />
M/V. Por <strong>de</strong>finición R (cte. particu<strong>la</strong>r <strong>de</strong> un gas) es igual a:<br />
R= R¿<br />
PM<br />
a) Verificar <strong>de</strong> <strong>la</strong> ecuación (I) <strong>la</strong>s unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> R*<br />
b) Deducir <strong>la</strong>s unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> R<br />
c) Partiendo <strong>de</strong> (I) <strong>de</strong>ducir p = ρ*R*T, y calcu<strong>la</strong>r R <strong>de</strong>l aire.<br />
d) i) Calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsidad normal o estándar <strong>de</strong>l aire (P = 1013.15 hPa y T=15° C)<br />
ii) Calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l aire en altura para el cual (P= 850 hPa y T -10° C)<br />
e) Trabajando con <strong>la</strong> tab<strong>la</strong> (1) y <strong>la</strong> figura (2) (entregadas en c<strong>la</strong>se), realice en Mat<strong>la</strong>b un plot <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad en el eje horizontal Vs. z (altura geométrica) entre 0 y 50 Km.<br />
Ejercicio 3:<br />
Calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> Tab<strong>la</strong> <strong>de</strong> composición general <strong>de</strong> <strong>la</strong> atmósfera en % <strong>de</strong> masa. (Utilice solo los gases<br />
permanentes <strong>de</strong> <strong>la</strong> tab<strong>la</strong>).<br />
Ejercicio 4:<br />
a) Calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> masa <strong>de</strong> una parce<strong>la</strong> <strong>de</strong> 1m 3 <strong>de</strong> aire seco en condiciones normales. Calcule su masa en<br />
<strong>la</strong> misma presión, pero a 10 ◦ C y 20 ° C.<br />
b) Calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> masa <strong>de</strong> una parce<strong>la</strong> <strong>de</strong> 1m 3 <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua en condiciones normales.<br />
Ejercicio 5:<br />
¿Cuál es <strong>la</strong> presión parcial <strong>de</strong> oxígeno y nitrógeno en un metro cúbico <strong>de</strong> aire en condiciones
normales?<br />
Elementos <strong>de</strong> Meteorología y Clima – Lic. en <strong>Ciencias</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Atmósfera</strong> - U<strong>de</strong><strong>la</strong>R<br />
Ejercicio 6:<br />
La masa <strong>de</strong> una parce<strong>la</strong> <strong>de</strong> cierto aire es <strong>de</strong> 1 Kg, su temperatura es <strong>de</strong> 0º C y que ocupa un volumen<br />
<strong>de</strong> 1m 3 . Se sabe que tienen 5 g <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua y el resto es aire seco. Calcule <strong>la</strong>s presiones<br />
parciales <strong>de</strong>l aire húmedo y <strong>de</strong>l vapor <strong>de</strong> agua, ¿cual es <strong>la</strong> presión total <strong>de</strong> <strong>la</strong> parce<strong>la</strong>?