14. Ley de Boyle, Ley de Charles, Ley de Gay-Lussac: Problemas y soluciones.
1. La presión de aire del neumático del coche es de 432 kPa a una temperatura de 15 ° C . Tras varias horas, la presión del aire es de 492 kPa. Si se ignora la expansión , ¿cuál es la temperatura del aire en el neumático?
Conocido :
Presión inicial (P 1 ) = 432 kPa
Presión final (P 2 ) = 492 kPa
Temperatura inicial (T 1 ) = 15 ° C
Se busca: Temperatura final (T 2 )
solución:
La ecuación de la ley de Gay-Lussac :
2. Gases ideales en un recipiente cerrado con volumen V, presión P y temperatura T. Si su volumen se convierte en ½ veces el volumen inicial y su temperatura se convierte en 4 veces la temperatura inicial , ¿cuál es la presión del aire en el sistema?
Conocido :
El volumen inicial de gas (V 1 ) = V
El volumen final del gas (V 2 ) = ½ V
La temperatura inicial del gas (T 1 ) = T
La temperatura final del gas (T 2 ) = 4T
La presión inicial del gas (P 1 ) = P 1
Se busca: la presión final del gas (P 2 )
solución:
3. Gases ideales inicialmente en un recipiente con volumen V, temperatura T y presión P. Si el gas se calienta de modo que su temperatura se convierte en 3/2 T y su presión en 4/3 P, ¿cuál es el volumen del gas?
Conocido :
El volumen inicial de gas (V 1 ) = V
La temperatura inicial del gas (T 1 ) = T
La temperatura final del gas (T 2 ) = 3/2 T
La presión inicial del gas (P 1 ) = P
Presión final del gas (P 2 ) = 4/3 P
Se busca: Volumen final de gas (V 2 )
solución:
4. Gases ideales inicialmente en un recipiente con volumen V y presión P. Si la temperatura del gas se convierte en 5/4 T y su volumen se convierte en ¾ V, ¿ cuál es la presión final del gas?
Conocido :
El volumen inicial de gas (V 1 ) = V
El volumen final del gas (V 2 ) = 3/4 V
La temperatura inicial del gas (T 1 ) = T
La temperatura final del gas (T 2 ) = 5/4 T
La presión inicial del gas (P 1 ) = P
Se busca: la presión final del gas (P 2 )
solución:
5. Gases ideales inicialmente en un recipiente con volumen V a temperatura T y presión P. Si la temperatura del gas se convierte en 3/2 T y su presión se convierte en 2P, ¿ cuál es el volumen final del gas?
Conocido :
El volumen inicial de gas (V 1 ) = V
La temperatura inicial del gas (T 1 ) = T
La temperatura final del gas (T 2 ) = 3/2 T
La presión inicial del gas (P 1 ) = P
Presión final del gas (P 2 ) = 2P
Se busca: Volumen final de gas (V 2 )
solución:
6. Inicialmente , manejo gases en un recipiente con volumen V a temperatura T y presión P. Si la temperatura del gas se convierte en 2T y la presión del gas se convierte en 3/2 P, ¿cuál es el volumen final del gas?
Conocido :
Volumen inicial (V 1 ) = V
Temperatura inicial (T 1 ) = T
Presión inicial (P 1 ) = P
Temperatura final (T 2 ) = 2T
Presión final (P 2 ) = 3/2 P
Se busca: Volumen final de gas (V 2 )
solución:
7. La temperatura inicial de un gas ideal en un recipiente cerrado es de 27 °C. Si la presión final es 4 veces la presión inicial, ¿ cuál es la temperatura final del recipiente?
solución:
Recipiente cerrado = volumen constante = proceso isocórico
Conocido :
Temperatura inicial del gas (T 1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K
La presión inicial del gas (P 1 ) = P
Presión final del gas (P 2 ) = 4P
Se busca: Temperatura final del gas (T 2 )
solución:
8. En un recipiente cerrado, el volumen del gas se expande al doble de su volumen inicial (V₀ = volumen inicial , P₀ = presión inicial ) y la temperatura del gas se cuadruplica. ¿Cuál es la presión final del gas?
Conocido :
El volumen inicial del gas (V 1 ) = V o
El volumen final del gas (V 2 ) = 2V o
La temperatura inicial del gas (T 1 ) = T
La temperatura final del gas (T 2 ) = 4T
La presión inicial del gas (P 1 ) = P o
Se busca: la presión final del gas ( P2 ).
solución:
9. Un gas ideal en recipientes cerrados se encuentra inicialmente a 27 °C. Si la presión final es 4 veces la presión inicial, ¿cuál es la temperatura del recipiente?
solución:
Recipiente cerrado = volumen constante = proceso isocórico.
Conocido :
Temperatura inicial del gas (T 1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K
La presión inicial del gas (P 1 ) = P
Presión final del gas (P 2 ) = 4P
Se busca: Temperatura final del gas (T 2 )
solución:
1 0 . Un gas ideal experimenta un proceso isotérmico , por lo que su presión se convierte en 2 veces la presión inicial. ¿Cuál es el volumen final?
Isotérmico = temperatura constante
Conocido :
El volumen inicial de gas (V 1 ) = V
La presión inicial del gas (P 1 ) = P
Presión final del gas (P 2 ) = 2P
Se busca: Volumen final de gas (V 2 )
solución:
P 1 V 1 = P 2 V 2
PV = (2P) V 2
V = (2) V 2
V 2 = V / 2
V 2 = ½ V
11. Un gas ideal en un recipiente cerrado con presión P, volumen V y temperatura T. La temperatura final es 2T y el volumen final es 3/2 V. ¿Cuál es la relación de la presión inicial? (P1) a la presión final (P2).
Conocido :
Presión inicial ( P 1 ) = P
Volumen inicial (V 1 ) = V
Volumen final (V 2 ) = 3/2 V
Temperatura inicial (T 1 ) = T
Temperatura final (T 2 ) = 2T
Se busca: La relación entre la presión inicial (P 1 ) y la presión final (P 2 ).
solución:
La relación entre la presión inicial y la presión final:
P 1 : P 2
P: 4P/3
1: 4/3
3 (1) : (3) 4/3
3: 4
1 2 . Oxígeno gaseoso con volumen V, temperatura T y presión P en un recipiente cerrado. El volumen final del oxígeno gaseoso es 3/4 V y la temperatura final es 3/2 T. ¿Cuál es la relación entre la presión inicial y la presión final?
Conocido :
Presión inicial (P 1 ) = P
Volumen inicial (V 1 ) = V
Volumen final (V 2 ) = 3/4 V
Temperatura inicial (T 1 ) = T
Temperatura final (T 2 ) = 3/2 T
Se busca: La relación entre la presión inicial (P 1 ) y la presión final (P 2 ).
solución:
La relación entre la presión inicial y la presión final:
P 1 : P 2
P: 2P
1: 2
13. Un gas ideal se encuentra inicialmente en un recipiente con un volumen V, una temperatura T y una presión P. Si el gas ideal se calienta de manera que su temperatura se convierte en 3/2 T y su presión en 4/3 P, ¿cuál es el volumen final del gas ideal?
Conocido :
Volumen inicial (V 1 ) = V
Temperatura inicial (T 1 ) = T
Presión inicial (P 1 ) = P
Temperatura final (T 2 ) = 3/2 T
Presión final (P 2 ) = 4/3 P
Se busca: Volumen final (V 2 )
solución:
14. Un gas ideal en un recipiente con un volumen de V1, la temperatura de T1 y presión de P1. Luego se calienta el gas de modo que su volumen se convierte en 4 / 3 V1 y su presión se convierte 5/2 P1. Determinar el ccomparación de la final temperaturayy el inicial temperatura del gas.
Conocido :
Volumen inicial = V 1
Temperatura inicial = T 1
Presión inicial = P 1
Volumen final = 4/3 V 1
Presión final = 5/2 P 1
Se busca: la comparación de la temperatura final y la temperatura inicial del gas.
solución:
