Page 421 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

Problemas adicionales

19.34. Una muestra de gas ocupa 12 L a 7°C y bajo una 19.39. La temperatura del aire dentro de un automóvil es
presión absoluta de 102 kPa. Calcule su temperatu­ de 26°C. El punto de rocío es 24°C. ¿Cuál es la hu­
ra cuando el volumen se reduce a 10 L y la presión medad relativa dentro del vehículo?
aumenta a 230 kPa. Resp. 88.9%
19.35. Un neumático de tractor contiene 2.8 ft3 de aire a 19.40. La lente de una cámara conserva su transparencia
una presión manométrica de 70 lb/in2. ¿Qué volu­ cuando la temperatura ambiente es de 71.6°F y la
men de aire a 1 atm de presión se requiere para lle­ humedad relativa es de 88%. ¿Cuál es la temperatu­
nar ese neumático si no cambian ni la temperatura ra más baja de la lente a la cual ésta no se empaña
ni el volumen? Resp. 16.1 ft3 todavía a causa de la humedad?
19.36. Un recipiente de 3 L se llena con 0.230 mol de *19.41. ¿Cuál es la densidad del gas oxígeno (M = 32 g/
un gas ideal a 300 K. ¿Cuál es la presión del gas? mol) a una temperatura de 23°C y a la presión at­
¿Cuántas moléculas hay en esta muestra de gas? mosférica? Resp. 1.317 kg/m3
19.37. ¿Cuántas moles de gas helio (M = 4 g/mol) hay en *19.42. Un depósito de 5000 cm3 está lleno de dióxido de
un depósito de 6 L cuando la presión es 2 X 105 Pa carbono (M = 44 g/mol) a 300 K y 1 atm de pre­
y la temperatura es de 27°C? ¿Cuál es la masa del sión. ¿Cuántos gramos de CO, se pueden agregar al
helio? Resp. 0.481 mol, 1.92 g depósito si la presión absoluta máxima es de 60 atm
19.38. ¿Cuántos gramos de aire (M = 29 g/mol) es necesa­ y no hay cambio alguno de temperatura?
rio bombear en un neumático de automóvil para que *19.43. La densidad de un gas desconocido a temperatura y
tenga una presión manométrica de 31 lb/in2? Supon­ presión estándar (PTS) es de 1.25 kg/m3. ¿Cuál es la
ga que el volumen del neumático es de 5000 cm3 y densidad de este gas a 18 atm y 60°C?
su temperatura es de 27°C. Resp. 18.4 kg/m3

Preguntas para la reflexión crítica

*19.44. Un depósito con 14 L de capacidad contiene gas he­ se cierra la llave de paso y se deja que el sistema
lio a 24°C bajo una presión manométrica de 2700 vuelva a la temperatura inicial de 27°C. ¿Qué masa
kPa. (a) ¿Cuál será el volumen de un globo lleno de de nitrógeno hay en el frasco? ¿Cuál es la presión
este gas si el helio se expande a una presión absolu­ final? Resp. 1.71 g, 0.750 atm
ta interna de 1 atm y la temperatura cae a — 35°C? *19.47. ¿Cuál es el volumen de 8 g de dióxido de azufre (M
(b) Suponga ahora que el sistema regresa a su tem­ = 64 g/mol) si están bajo una presión absoluta de
peratura original (24°C). ¿Cuál es el volumen final 10 atm y una temperatura de 300 K? Si 1020 molécu­
del globo? Resp. (a) 310 L, (b) 387 L las escapan de este volumen cada segundo, ¿cuánto
*19.45. Un tanque de acero está lleno de oxígeno. Al atarde­ tiempo tardará la presión en reducirse a la mitad?
cer, cuando la temperatura es de 27°C, el manómetro *19.48. Un frasco contiene 2 g de helio (M = 4 g/mol) a
en la parte superior del depósito indica una presión 57°C y 12 atm de presión absoluta. Entonces la
de 400 kPa. Durante la noche se produce una fuga temperatura baja a 17°C y la presión cae a 7 atm.
en el depósito. A la mañana siguiente se observa que ¿Cuántos gramos de helio han escapado del reci­
la presión manométrica es de sólo 300 kPa y que piente?
la temperatura es de 15°C. ¿Qué porcentaje del gas Resp. 1.13 L, 0.672 g
original permanece dentro del depósito? *19.49. ¿Cuál debe ser la temperatura del aire dentro de un
*19.46. Un frasco de 2 L está lleno de nitrógeno (M = 28 globo de aire caliente para que su masa sea 0.97 ve­
g/mol) a 27°C y 1 atm de presión absoluta. Se abre ces la de un volumen igual de aire a la temperatura
una llave de paso en la parte superior del frasco para de 27°C?
que entre en contacto con el aire y el sistema se ca­
lienta hasta una temperatura de 127°C. Entonces

402 Capítulo 19 Resumen y repaso