f_t_septima_edicion

Problemas adicionales
19.34. Una muestra de gas ocupa 12 L a 7°C y bajo una
presión absoluta de 102 kPa. Calcule su temperatura
cuando el volumen se reduce a 10 L y la presión
aumenta a 230 kPa.
19.35. Un neumático de tractor contiene 2.8 ft3 de aire a
una presión manométrica de 70 lb/in2. ¿Qué volumen
de aire a 1 atm de presión se requiere para llenar
ese neumático si no cambian ni la temperatura
ni el volumen?
Resp. 16.1 ft3
19.36. Un recipiente de 3 L se llena con 0.230 mol de
un gas ideal a 300 K. ¿Cuál es la presión del gas?
¿Cuántas moléculas hay en esta muestra de gas?
19.37. ¿Cuántas moles de gas helio (M = 4 g/mol) hay en
un depósito de 6 L cuando la presión es 2 X 105 Pa
y la temperatura es de 27°C? ¿Cuál es la masa del
helio?
Resp. 0.481 mol, 1.92 g
19.38. ¿Cuántos gramos de aire (M = 29 g/mol) es necesario
bombear en un neumático de automóvil para que
tenga una presión manométrica de 31 lb/in2? Suponga
que el volumen del neumático es de 5000 cm3 y
su temperatura es de 27°C.
19.39. La temperatura del aire dentro de un automóvil es
de 26°C. El punto de rocío es 24°C. ¿Cuál es la humedad
relativa dentro del vehículo?
Resp. 88.9%
19.40. La lente de una cámara conserva su transparencia
cuando la temperatura ambiente es de 71.6°F y la
humedad relativa es de 88%. ¿Cuál es la temperatura
más baja de la lente a la cual ésta no se empaña
todavía a causa de la humedad?
*19.41. ¿Cuál es la densidad del gas oxígeno (M = 32 g/
mol) a una temperatura de 23°C y a la presión atmosférica?
Resp. 1.317 kg/m3
*19.42. Un depósito de 5000 cm3 está lleno de dióxido de
carbono (M = 44 g/mol) a 300 K y 1 atm de presión.
¿Cuántos gramos de CO, se pueden agregar al
depósito si la presión absoluta máxima es de 60 atm
y no hay cambio alguno de temperatura?
*19.43. La densidad de un gas desconocido a temperatura y
presión estándar (PTS) es de 1.25 kg/m3. ¿Cuál es la
densidad de este gas a 18 atm y 60°C?
Resp. 18.4 kg/m3
Preguntas para la reflexión crítica
*19.44. Un depósito con 14 L de capacidad contiene gas helio
a 24°C bajo una presión manométrica de 2700
kPa. (a) ¿Cuál será el volumen de un globo lleno de
este gas si el helio se expande a una presión absoluta
interna de 1 atm y la temperatura cae a —35°C?
(b) Suponga ahora que el sistema regresa a su temperatura
original (24°C). ¿Cuál es el volumen final
del globo?
Resp. (a) 310 L, (b) 387 L
*19.45. Un tanque de acero está lleno de oxígeno. Al atardecer,
cuando la temperatura es de 27°C, el manómetro
en la parte superior del depósito indica una presión
de 400 kPa. Durante la noche se produce una fuga
en el depósito. A la mañana siguiente se observa que
la presión manométrica es de sólo 300 kPa y que
la temperatura es de 15°C. ¿Qué porcentaje del gas
original permanece dentro del depósito?
*19.46. Un frasco de 2 L está lleno de nitrógeno (M = 28
g/mol) a 27°C y 1 atm de presión absoluta. Se abre
una llave de paso en la parte superior del frasco para
que entre en contacto con el aire y el sistema se calienta
hasta una temperatura de 127°C. Entonces
se cierra la llave de paso y se deja que el sistema
vuelva a la temperatura inicial de 27°C. ¿Qué masa
de nitrógeno hay en el frasco? ¿Cuál es la presión
final?
Resp. 1.71 g, 0.750 atm
*19.47. ¿Cuál es el volumen de 8 g de dióxido de azufre (M
= 64 g/mol) si están bajo una presión absoluta de
10 atm y una temperatura de 300 K? Si 1020 moléculas
escapan de este volumen cada segundo, ¿cuánto
tiempo tardará la presión en reducirse a la mitad?
*19.48. Un frasco contiene 2 g de helio (M = 4 g/mol) a
57°C y 12 atm de presión absoluta. Entonces la
temperatura baja a 17°C y la presión cae a 7 atm.
¿Cuántos gramos de helio han escapado del recipiente?
Resp. 1.13 L, 0.672 g
*19.49. ¿Cuál debe ser la temperatura del aire dentro de un
globo de aire caliente para que su masa sea 0.97 veces
la de un volumen igual de aire a la temperatura
de 27°C?
402 Capítulo 19 Resumen y repaso