3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 67
En realidad, la densidad del aire disminuye al aumentar la altura, de modo que la atmósfera debe extenderse mucho
más arriba que 8.6 km. Los aviones modernos hacen vuelos de rutina a más de 8.6 km (28 000 pies) y hay aviones modificados
que vuelan a mayor altura que 18 km (60 000 pies).
LEYES DE LOS GASES
5.3. Una masa de oxígeno ocupa 5.00 L a una presión de 740 torr. ¿Cuál es el volumen de la misma masa del gas
en condiciones de presión normal y temperatura constante?
Presión
absoluta
Oxígeno gaseoso
Presión
absoluta
Figura 5-2
La figura 5-2 muestra una forma de efectuar el experimento. Se necesita conocer que la presión normal es 760 torr.
Se aplica entonces la ley de Boyle de la manera siguiente:
P 1 V 1 = P 2 V 2 o bien V 2 = P 1 740 torr
V 1 = (5.00 L) = 4.87 L
P 2 760 torr
Un punto interesante en este problema es que se podría haber usado cualquier unidad de volumen (gal, m 3 , etc.),
porque las conversiones se hacen con factores (se multiplican por fracciones) que se simplifican. Lo mismo sucede con las
unidades de presión.
5.4. Una masa de neón ocupa 200 cm 3 a 100°C. Calcule su volumen a 0°C a presión constante.
La figura 5-3 ilustra el cambio. Es adecuado aplicar la ley de Charles para estos datos y en el caso presente.
V 1
= V 2
o bien V 2 = T 2 (0 + 273) K
V 1 =
T 1 T 2 T 1 (100 + 273) K (200 cm3 ) = 146 cm 3
Al hacer cálculos con las leyes de los gases se deben usar temperaturas absolutas, es decir, la escala Kelvin.
5.5. Un tanque de acero contiene dióxido de carbono a 27°C y 12.0 atm. Determine la presión interna del gas cuando
el tanque y su contenido se calientan a 100°C. El volumen del tanque no cambia.