Ejemplos de preguntas sobre la ley de los gases ideales

18 ejemplos de preguntas sobre la ley de los gases ideales

1. Un gas ideal en un espacio tiene inicialmente un volumen V y una temperatura T. Si el gas se calienta de manera que la temperatura cambia a 5/4 T y la presión cambia a 2P, entonces el volumen del gas cambia a...

Discusión
Es conocida :
Volumen inicial (V₁) = v
Temperatura inicial (T₁) = T
Temperatura final (T₂) = 5/4 T
Presión inicial (P₁) = P
Presión final (P₂) = 2P
Preguntó : Volumen final (V₂)
Mandíbula :
El volumen del gas cambia a 5/8 del volumen inicial.

2. El volumen de 2 moles de gas en condiciones normales de temperatura y presión (CNTP) es…

Discusión
Es conocida :
Número de moles de gas (n) = 2 moles
Temperatura estándar (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Kelvin
Presión estándar (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Constante universal de los gases (R) = 8,315 julios/mol·Kelvin
Preguntó Volumen de gas (V)
Mandíbula :
Ley de los gases ideales (en número de moles, n)
El volumen de 2 moles de gas es de 44,8 litros.
El volumen de 1 mol de gas es 45,4 litros / 2 = 22,4 litros.
Así pues, el volumen de 1 mol de gas, ya sea oxígeno, helio, argón o cualquier otro gas, es de 22,4 litros.

3. 4 litros de gas oxígeno a una temperatura de 27 °C y una presión de 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) está en un recipiente. Si la constante universal de los gases R = 8,314 J/mol^-1.K^-1 y el número N de Avogadro_A 6,02 x 10²³ moléculas, entonces el número de moléculas de oxígeno gaseoso en el recipiente es...
Discusión
Es conocida :
Volumen de gas (V) = 4 litros = 4 dm³³ = 4 x 10^-3 m³
Temperatura del gas (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Kelvin
Presión del gas (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pascal
Constante universal de los gases (R) = 8,314 J/mol^-1.K^-1
Número de Avogadro (N_A) = 6,02 x 10²³
Preguntó : Número de moléculas de oxígeno gaseoso en el recipiente (N)
Mandíbula :
La constante de Boltzmann :
Ley de los gases ideales (en número de moléculas, N)
En 1 mol de gas oxígeno, hay 1,93 x 10²³ moléculas de oxígeno.

4. Un recipiente que contiene gas neón (Ne, masa atómica = 20 u) a temperatura y presión estándar (TPE) tiene un volumen de 2 m³¡Determina la masa del gas neón!
Es conocida :
Masa atómica del neón = 20 gramos/mol = 0,02 kg/mol
Temperatura estándar (T) = 0^oC = 273 Kelvin
Presión estándar (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Volumen (V) = 2 m³
Preguntó : masa (m) de gas neón
Mandíbula :
En condiciones normales de temperatura y presión (CNTP), 1 mol de cualquier gas, incluido el neón, tiene un volumen de 22,4 litros = 22,4 dm³.³ = 0,0448 m³. Por lo tanto, en un volumen de 2 m³ ¿Cuántos moles de gas neón hay?
En un volumen de 2 m³ Hay 44,6 moles de gas neón.
La masa atómica relativa del neón es de 20 gramos/mol. Esto significa que 1 mol contiene 20 gramos o 0,02 kg de neón. Dado que 1 mol contiene 0,02 kg de neón, 44,6 moles contienen (44,6 moles)(0,02 kg/mol) = 0,892 kg = 892 gramos de neón.

5. Preguntas del examen nacional SMA/MA 2017, n.° 22

Un gas ideal se coloca en un recipiente cerrado y su volumen se reduce a la mitad a temperatura constante. La presión del gas es ahora…

A. 4 veces el original

B. 2 veces más

C. 1 vez más

D. 1/2 veces el original

E. 1/4 del original

Discusión

Se sabe que:

Volumen inicial = V

Volumen final = 1/2 V

Presión inicial = P

Temperatura constante

Preguntó: Presión final

Respuesta :

P₁ V₁ / T₁ = P₂ V₂ / T₂ —–> Temperatura constante (T)

P₁ V₁ = P₂ V₂

P V = P₂ (1/2 V)

P = P₂ (1/2)

2P = P₂

La presión del gas se duplica.

La respuesta correcta es B.

6. Pregunta n.º 21 del examen nacional de física de SMA/MA 2015/2016

¡Presta atención a la siguiente declaración!

(1) Cada partícula siempre se mueve en una dirección determinada.

(2) Las partículas de gas se distribuyen uniformemente por toda la habitación.

(3) El tamaño de las partículas de gas puede ignorarse en comparación con el tamaño del recipiente.

(4) Toda colisión de partículas de gas que ocurre es perfectamente elástica.

(5) Se tiene en cuenta la fuerza de atracción entre las partículas.

La afirmación que corresponde a las propiedades de los gases ideales es…

A. (1) y (3) solamente

B. (2) y (4) solamente

C. (1), (2) y (3) solamente

D. (2), (3) y (4)

E. (3), (4) y (5)

Discusión

Las afirmaciones correctas son 1, 2, 3, 4.

7. Pregunta n.º 21 del examen nacional de física de SMA/MA 2015/2016

A continuación se presentan algunos aspectos relacionados con el gas:

(1) Las partículas de materia se mueven en línea recta a una velocidad constante de forma aleatoria.

(2) Las colisiones que ocurren entre partículas hacen que las partículas pierdan un poco de energía.

(3) Las partículas de gas se distribuyen uniformemente por toda la habitación.

(4) Las leyes del movimiento de Newton se aplican únicamente a partículas de gas monoatómicas.

(5) El intervalo de tiempo requerido para las colisiones entre partículas es muy corto.

A partir de estas afirmaciones, las propiedades de los gases ideales incluyen...

A. (1), (2), (5)

B. (1), (3), (5)

C. (2), (3), (4)

D. (2), (4), (5)

E. (3), (4), (5)

Discusión

Las afirmaciones correctas son 1, 3, 5.

La respuesta correcta es B.

8. Pregunta n.º 21 del examen nacional de física de SMA/MA 2015/2016

(1) El gas está compuesto de partículas que se distribuyen uniformemente.

(2) La colisión de partículas con las paredes es perfectamente elástica.

(3) El intervalo de tiempo entre colisiones entre partículas es muy corto.

(4) El volumen del gas es muy grande en comparación con el recipiente en el que está contenido.

(5) Las leyes de Newton no se aplican a las moléculas porque su tamaño es muy pequeño.

La afirmación correcta es…

A. (1), (2) y (3)

B. (1), (2) y (4)

C. (1), (3) y (5)

D. (2), (3) y (5)

E. (3, (4) y (5)

Discusión

Las afirmaciones correctas son 1, 2, 3.

La respuesta correcta es A.

9. Pregunta n.º 22 del examen nacional de física de SMA/MA 2015/2016

Un gas ideal ocupa inicialmente un espacio con un volumen V a una temperatura T y una presión P. Si el gas se calienta de manera que su temperatura sea 3/2 T y su presión 4/3 P, entonces el volumen del gas se convierte en...

A. 9/8 V

B. 9/5 V

C. 5/3 V

D. 4/3 V

E. 3/2 V

Discusión

Es conocida :

Volumen inicial (V₁) = v

Temperatura inicial (T₁) = T

Presión inicial (P₁) = P

Temperatura final (T₂) = 3/2 T

Presión final (P₂) = 4/3 P

Preguntó : Volumen final (V₂)

Mandíbula :

La respuesta correcta es A.

10. Pregunta n.º 22 del examen nacional de física de SMA/MA 2015/2016

Un gas ideal ocupa un espacio con un volumen V.₁ a temperatura T₁ y presión P₁Luego se calienta hasta que el volumen del gas se convierte en 4/3 V.₁ y la presión se convierte en 5/2 P₁La relación entre las temperaturas del gas final y del gas inicial es...

A. 10 : 5

B. 10 : 3

C. 5 : 10

D. 3 : 10

E. 1 : 8

Discusión

Es conocida :

Volumen inicial = V₁

Temperatura inicial = T₁

Presión inicial = P₁

Volumen final = 4 / 3 V₁

Presión final = 5/2 P₁

Preguntó : Comparación de la temperatura final y la temperatura inicial.

Mandíbula :

Calcular la temperatura final:

La respuesta correcta es B.

11. Un total de 3 litros de gas argón a una temperatura de 27 °C y una presión de 1 atm (1 atm = 10⁵ Pa) está en el tubo. Si la constante universal de los gases R = 8,314 J/mol^-1.K^-1 y el número de partículas en 1 mol de gas es 6,02 x 10²³ partículas, entonces el número de partículas de gas argón en el tubo es...

A. 0,83 x 10 ²³ partículas

B. 0,72 x 10 ²³ partículas

C. 0,42 x 10 ²³ partículas

D. 0,22 x 10 ²³ partículas

E. 0,12 x 10 ²³ partículas

Discusión

Es conocida :

Volumen de gas = 3 litros = 3 dm³³ = 3 x 10^-3 m³

Temperatura del gas = 27^oC + 273 = 300 K

Presión del gas = 1 atm = 10⁵ Pa

Constante universal de los gases (R) = 8,314 J/mol^-1 .K^-1

Número de Avogadro (N_A) = 6,02 x 10²³ moléculas/mol

Preguntó : el número de partículas de gas argón en el tubo

Mandíbula :

12. Un gas ideal se encuentra en un recipiente cerrado con presión P, volumen V y temperatura T. Si en algún momento la temperatura cambia a 2T y el volumen a 3/2 V, entonces la relación de la presión inicial (P₁) con presión final (P₂) después de que V y T se cambian es….

A. 1 : 3

B. 1 : 2

C. 2 : 3

D. 3 : 4

E. 4 : 3

Discusión

Se sabe que:

Presión inicial (P₁) = P

Volumen inicial (V₁) = v

Volumen final (V₂) = 3/2 V

Temperatura inicial (T₁) = T

Temperatura final (T₂) = 2T

Preguntó: Comparación de presión inicial (P₁) y presión final (P₂)

Respuesta :

Comparación de la presión inicial y final:

P₁ : P₂

P: 4P/3

1: 4/3

3 (1) : (3) 4/3

3: 4

La respuesta correcta es D.

13. El oxígeno gaseoso con volumen V, temperatura T y presión P se encuentra en un cilindro cerrado por una válvula. Cuando se presiona la válvula, el volumen de oxígeno se convierte en 3/4 V y la temperatura en 3/2 T, entonces la relación entre la presión inicial y la presión final del gas es…

AP₁ : P₂ = 1: 2

BP₁ : P₂ = 2: 3

CP₁ : P₂ = 3: 2

DP₁ : P₂ = 3: 4

E.P.₁ : P₂ = 4: 3

Discusión

Se sabe que:

Presión inicial (P₁) = P

Volumen inicial (V₁) = v

Volumen final (V₂) = 3/4 V

Temperatura inicial (T₁) = T

Temperatura final (T₂) = 3/2 T

Preguntó: Comparación de presión inicial (P₁) y presión final (P₂)

Respuesta :

Comparación de la presión inicial y final:

P₁ : P₂

P: 2P

1: 2

La respuesta correcta es A.

14. Presta atención al gráfico de la relación entre la densidad de masa (ρ) y volumen (V) de los siguientes gases!

Un par de gases que tienen la misma masa es…

Discusión

Fórmula de densidad:

Densidad (ρ) = masa (m) / volumen (V)

Masa (m) = densidad (ρ) x Volumen (V)

1) m = (0,8)(2) = 1,6 kg

2) m = (0,8)(4) = 3,2 kg

3) m = (0,4)(4) = 1,6 kg

4) m = (0,4)(5) = 2 kg

5) m = (0,8)(5) = 4 kg

El par de gases que tienen la misma masa es 1 y 3.

15. Un gas ideal se encuentra en un recipiente cerrado con presión P, volumen V y temperatura T. Si en algún momento la temperatura cambia a 2T y el volumen a 3/2 V, entonces la relación de la presión inicial (P₁) con presión final (P₂) después de que V y T se cambian es….

A. 1 : 3
B. 1 : 2
C. 2 : 3
D. 3 : 4
E. 4 : 3

Discusión
Se sabe que:
Presión inicial (P₁) = P
Volumen inicial (V₁) = v
Volumen final (V₂) = 3/2 V
Temperatura inicial (T₁) = T
Temperatura final (T₂) = 2T
Preguntado: Comparación de la presión inicial (P₁) y presión final (P₂)

Respuesta :

Comparación de la presión inicial y final:
P₁ : P₂
P: 4P/3
1: 4/3
3 (1) : (3) 4/3
3: 4
La respuesta correcta es D.

16. Un gas oxígeno con volumen V, temperatura T y presión P se encuentra en un cilindro cerrado por una válvula. Cuando se presiona la válvula, el volumen de oxígeno se convierte en 3/4 V y la temperatura en 3/2 T, entonces la relación entre la presión inicial y la presión final del gas es…

AP₁ : P₂ = 1: 2
BP₁ : P₂ = 2: 3
CP₁ : P₂ = 3: 2
DP₁ : P₂ = 3: 4
E.P.₁ : P₂ = 4: 3

Discusión
Se sabe que:
Presión inicial (P₁) = P
Volumen inicial (V₁) = v
Volumen final (V₂) = 3/4 V
Temperatura inicial (T₁) = T
Temperatura final (T₂) = 3/2 T
Preguntado: Comparación de la presión inicial (P₁) y presión final (P₂)
Respuesta :

Comparación de la presión inicial y final:
P₁ : P₂
P: 2P
1: 2
La respuesta correcta es A.

17. 2 litros de gas oxígeno (O₂) temperatura 30 ^oC a una presión de 1 atm (1 atm = 10⁵ Pa) está en un tubo. Si la constante universal de los gases, R = 8,314 J/mol^-1 K^-1 y el número de moléculas en 1 mol de gas es 6,02 x 10²³ moléculas, luego el número de moléculas de gas oxígeno (O₂) en el tubo está…
A. 0,8 x 10²³ molécula
B. 0,7 x 10²³ molécula
C. 0,5 x 10²³ molécula
D. 0,2 x 10²³ molécula
E. 0,1 x 10²³ molécula
Discusión :
Es conocida :
VO₂ = 2 litros = 2 dm³ = 2 x 10^-3 m³
T = 30 + 273 = 303 K
P_{Cajero automático} = 10⁵ Pa = 10⁵ Nuevo Méjico²
N_A = 6,02 x 10²³ moléculas/mol (Número de Avogadro)
R = 8,314 J/mol^-1 K^-1
k = R/N_A = 8,314/6,02 x 10²³ = 1,38 x 10^-23 J / K
Masa molecular del O₂ = 32 gramos/mol = 32 kg/mol
Preguntó :
El número de moléculas de gas oxígeno (O₂)
Mandíbula :
PV = NkT
Descripción: P = presión, V = volumen, N = número de moléculas, k = constante de Boltzmann
(10⁵ Nuevo Méjico²(2 x 10^-3 m³) = N(1,38 x 10^-23 J/K)(303 K)
La respuesta correcta es C.

18. Volumen de 2 gramos de gas oxígeno O₂ (Sr = 32) en condiciones normales (T = 0 ^oC y P = 1 atm) es…. R = 8,314 J/mol K, 1 atm = 10⁵ Pa) es…
A. 1,4 m³
B. 2,0 m³
C. 2,3 m³
D. 2,5 m³
E. 3,0 m³
Discusión :
Es conocida :
Masa O₂ = 2 gramos
Masa molecular (Mr) O₂ = 32 gramos/mol
T = 0 + 273 = 273 K
P = 10⁵ Nuevo Méjico²
R = 8.314 J/mol K
Preguntó :
Volumen ?
Mandíbula :

Fuente de la pregunta:

Preguntas del examen nacional de física para la escuela secundaria superior/escuela secundaria vocacional