Respuestas TP7 - cursofisicacbc

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Trabajo Práctico 07
Fecha de Entrega: 17/10/15
Problema 1
Un recipiente rígido y cerrado contiene un gas a una presión de 1 atm y 27°C. Si se aumenta la temperatura 11 veces en
escala centígrada hasta alcanzar los 297°C, entonces, la nueva presión en el recipiente:
 aumentará 11 veces
 disminuirá 11 veces
 aumentará 1,9 veces
 disminuirá 1,9 veces
 no se puede calcular porque faltan el volumen y la cantidad  se mantiene igual porque el recipiente es rígido
Problema 2
El servicio meteorológico anuncia “Temperatura 25°C, presión atmosférica 1017 hPa, humedad relativa ambiente 30%”.
Entonces, un objeto al aire libre se observaría “empañado” si:
 la presión atmosférica disminuye más de 4 hPa
 su temperatura es 24ºC
 la presión atmosférica disminuye 4 hPa
 su temperatura es 10ºC
 Es imposible que se empañe al aire libre
 su temperatura es 5ºC
Problema 3
En una tarde de verano la temperatura del aire es de 25°C mientras que el informe del tiempo
nos da como temperatura de rocío 10 °C. La humedad relativa es aproximadamente
 19 %
 24 %
 29 %
 39 %
 45 %
 71 %
Problema 4
Si se respira aire enriquecido con oxígeno con una concentración al 25% V/V a presión normal de 1 atm y temperatura
ambiente de 20°C, entonces, la presión parcial del oxígeno será:
 25 atm
 1 atm
 0,25 atm
 0,75 atm
 1,25 atm
 20 atm
Problema 5
Indique cuál de las siguientes afirmaciones es la única verdadera.
 El Punto de Ebullición del Agua siempre es igual a 100°C.
 La Humedad Relativa se mantiene constante cuando cambia la temperatura.
3
 La Humedad Absoluta es igual a la densidad del aire ya que se expresa en unidades de g/m .
 La temperatura a la que se produce el cambio de estado de líquido a vapor no depende de la presión.
 La tabla de presión de vapor saturado de agua respecto de la temperatura permite conocer como cambia el Punto de
Ebullición del Agua con la presión
 La Humedad Relativa disminuye cuando baja la temperatura del sistema
Problema 1:
La relación presión, volumen, temperatura, masa (en mol) de un gas ideal es siempre una constante:
∙
=
∙
Por lo tanto para dos estados de un gas ideal se tiene:
1 ∙ 1 2 ∙ 2
=
 ∙ 1
 ∙ 2
Sabiendo que lo único que cambia de un estado a otro es la temperatura y la presión, ya que la masa no cambia y
el volumen tampoco por ser un recipiente rígido nos queda:
1 2
=
1 2
Conocida como ley de Gay-Lussac. Despejando la presión del estado 2:
2 = 1 ∙
Reemplazando los valores por:
2
1
P1=1atm
T2=27ºC = 300K
T2=297ºC = 570K
Nos queda:
2 = 1 ∙
570
= 1,9
300
Problema 2:
De los datos del problema sacamos que la temperatura es de 25ºC y la humedad relativa es del 30% entonces
buscando en la tabla obtenemos la presión de vapor saturado correspondiente a esa temperatura. Con estos
datos podemos calcular la presión parcial de vapor presente en la atmosfera:
 =

∙ 100
()
 =

∙  
100
 =
30
∙ 3,170
100
 =
30
∙ 3,170
100
 = 0,951
Vemos que si la presión de vapor saturado es igual a 0,951Kpa entonces la humedad relativa seria del 100%. Por
lo tanto, buscando en la tabla encontramos que pvsat(10ºC)= 1,226Kpa y pvsat(5ºC)=0,871Kpa. No podemos con
esta tabla saber exactamente la temperatura de rocío pero podemos estimar que se encuentra entre los 5ºC y los
10ºC. Lo que si podemos estar seguro es que si un cuerpo tiene una temperatura de 5ºC se empañará por ser la
pvsat(5ºC) mas baja que la pv presente en la atmosfera.
Problema 3:
La temperatura de rocío es una temperatura para la cual la humedad relativa de cierta masa de aire es del 100%.
Por lo tanto si el valor de dicha temperatura es de 10ºC entonces la presión parcial de vapor presente en la
atmosfera es igual a la presión de vapor saturado a 10ºC.
 =

∙ 100
()
 =

∙  
100
 =
100
∙ 1,226
100
 = 1,226
Con este valor podemos calcular la humedad relativa a 25ºC.

 =
∙ 100
()
 =
1,226
∙ 100
3,170
 = 39%
Problema 4
Si tenemos aire con 25%V/V de concentración de oxígeno significa que de todo el volumen de aire de un
recipiente, el oxígeno ocupa solo el 25%.
Volumen de
N2 , Ar, CO2 y
el resto de
los gases que
compone el
aire
Volumen
de O2
Estos volúmenes son distintos porque todos los gases tienen la misma presión. Si calculamos la concentración
esta sería:
 2
=
 
Despejando el volumen de la ecuación de los gases ideales:
2 =
2 

Haciendo lo mismo con el volumen total de aire nos queda la concentración expresada como:
2 
=

  

Con lo cual vemos que la concentración V/V es igual a la fracción molar:
=
2
=  = 0,25
 
Si ahora sacamos la pared que separa los recipientes, el oxígeno se mezcla con el resto de los gases y este pasa
a ocupar todo el volumen del recipiente.Por lo tanto su presión disminuye. Por la ley de Dalton sabemos que:
2 =  ∙  
2 = 0,25 ∙ 1
2 = 0,25
Problema 5
El punto de ebullición del agua no siempre es de 100ºC ya que depende de la presión atmosférica.
Si la temperatura cambia, cambia también la presión de vapor saturado, por lo tanto cambia la humedad relativa.
La humedad absoluta se la define como la masa de vapor de agua presente en el aire sobre el volumen de aire.
La densidad es la masa de un cuerpo sobre el volumen que ocupa.
Si depende de la presión lo podemos ver en el gráfico de presión temperatura.
Es la verdadera.
Cuando baja la temperatura la humedad relativa aumenta.