‘Lab. de Fisicoquímica Volumen 1, Número 1 Septiembre 2018 Carrera de Ingeniería Industrial Tema: Gases Problemas propuestos Lic. Javier Bernardo López A. Depto. de Química 1. Una burbuja que tiene un diámetro de 1 cm en el fondo del pantano, donde la temperatura es de 5 oC y la presión 3 atm, sube a la superficie, donde la temperatura es de 25 oC y la presión 1 atm. ¿Cuál será el diámetro de la burbuja cuando llega a la superficie?. 2. Un gas tiene las siguientes densidades a 300 oK Presión, atm 0.4000 0.8000 1.0000 Densidad, g/l 1.512 3.088 3.900 A partir de estos datos calcúlese el peso molecular del gas con la mayor aproximación posible. 3. Calcúlese la frecuencia de choque de las moléculas de nitrógeno por centímetro cúbico y por segundo a 1 tor r y 25 oC. El diámetro molecular del N2 es 3.16 Å. 4. Una mezcla de composición molar de 90% de hidrógeno y 10 % de deuterio a 25 oC y presión total de 1 atm se deja fluir a través de un pequeño orificio de 0.30 mm 2 de sección. Calcúlese la composición del gas que pasa inicialmente a través del orificio. 5. Calcúlese la presión en atmósferas desarrollada por 2 moles de vapor de clorobenceno que ocupan un volumen de 10 litros a 25 oC, a) utilizando la ley de los gases ideales, y b) utilizando la ecuación de van der Waals. (a=25.43litros2 atm mol-2 y b=0.1453 litro mol-1) 6. El factor de compresibilidad Z=PV/nRT para el N2 a –50 oC y 800 atm de presión es 1.95; a 100 oC y 200 atm es 1.10. Cierta masa de nitrógeno ocupa un volumen de 1.00 litros a –50 oC y 800 atm. Calcúlese el volumen ocupado por la misma cantidad de nitrógeno a 100 oC y 200 atm. 7. En un gas de van der Waals Vc=3b, Pc=a/27b2, y T c=8a/27bR. Calcúlese el valor numérico del factor de compresibilidad de un gas de van der W aals en el punto crítico. 8. La densidad (g litro –1) de un cierto gas a 300 oK está dada por la ecuación = 2.000P + 0.0200P2, en la que P es la presión expresada en atmósferas. Calcúlese el peso molecular de dicho gas con cuatro cifras significativas. 9. Cierta mezcla de helio y argón, que pesa 5.00 g, ocupa un volumen de 10.0 litros a 25 oC y 1.00 atm. Cuál es la composición de la mezcla en porcentajes de peso? 10. Dos gases ideales A y B, están en recipientes separados a temperaturas T A y TB, siendo cA y cB sus concentraciones respectivas en moles por litro. Sus pesos moleculares son MA y MB; los diámetros moleculares son A y B. Se supone que las moléculas son esferas rígidas. Calcúlense las relaciones del valor del gas A con respecto al gas B correspondientes a las siguientes magnitudes: a) energía cinética media por molécula, b) velocidad media de una molécula, c) recorrido libre medio, y d) número de choques intermoleculares experimentados en la unidad de tiempo por molécula Problemas de Laboratorio de Fisicoquímica Lic. Bernardo López Arze página 1 1
