Termodinámica

A continuación, se observa el diagrama de fase para el agua, donde se grafica la presión en atmósferas en el eje y, contra la temperatura en grados Celsius en el eje x.

Cuando una muestra de agua pasa de las condiciones dadas en 1 hasta las condiciones dadas en el punto 2, la muestra experimenta:

• Fusión y Evaporación

• Condensación y Solidificación

• Evaporación y sublimación inversa

• Sublimación

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En 2, su estado es sólido, luego pasa a ser líquido y llega a 1 en estado de vapor.

A 50°C y una presión de 10^-3 atm, la muestra de agua se encuentra:

• Líquido

• Plasma

• Gaseoso

• Sólido

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Debían graficar la coordenada 10^-3 con 50.

A una temperatura constante y a 1 atm de presión, un recipiente cerrado y de volumen variable contiene una mezcla de solvente líquido y un gas parcialmente miscible en él, tal como lo muestra la figura mostrada. Si se aumenta la presión, es muy probable que la concentración del gas en la fase:

• líquida aumente

• líquida permanezca constante

• gaseosa aumente

• gaseosa permanezca constante

Answer explanation

Con el aumento de la presión, las moléculas gaseosas se sienten obligadas a entrar a la fase líquida.

El modelo a continuación representa la relación entre la altura y la cantidad de partículas de aire. Una olla con agua hierve a una temperatura de 100°C, cuando la altura es 0 km. Teniendo en cuenta que el punto de ebullición corresponde a la temperatura a la cual la presión de vapor del gas iguala a la presión atmosférica, si se pone a calentar la misma cantidad de agua a una altura de 25 km, puede afirmarse que el agua:

• Hierve a una temperatura menor que 100°C, porque la presión es menor a esta altura

• Hierve a una temperatura mayor que 100°C, porque la presión es menor a esta altura

• Nunca hierve, porque en esta altura hay muy poca cantidad de aire

• Se congela, porque al no haber aire el agua pasará a estado sólido.

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Recuerden el ejemplo de los huevos hervidos en el Everest. La temperatura de ebullición es mucho más baja y el agua aunque hierve está a 72 °C.

Un grupo de estudiantes realizó un experimento que consistía en sumergir una esponja en líquidos de diferente densidad, para luego medir su volumen y masa. En la gráfica se presentan los resultados de este experimento marcados con puntos, y una línea de tendencia. Un estudiante afirma que, si se usa un líquido con una densidad extremadamente baja, la masa registrada será diferente de cero. ¿Esta afirmación puede considerarse una predicción basada en datos experimentales?

• Sí, porque la línea de tendencia cruza en un punto diferente de cero.

• No, porque no se observa ningún patrón entre la densidad y la masa.

• No, porque no existen datos que usen líquidos con baja densidad.

• Sí, porque todos los datos presentan masas diferentes de cero.

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Aunque la densidad del líquido sea cero, la masa será aproximadamente 7.5 g

Un estudiante quiere comparar los valores de las densidades de tres líquidos (agua, etanol y aceite) y para ello hace tres mediciones de una misma masa de líquido (100g) a tres temperaturas. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla.

Con base en la anterior información, se puede afirmar que el experimento del estudiante está mal planteado, porque:

• Las temperaturas empleadas no son las mismas, por lo que no se pueden hacer comparaciones entre las densidades de los tres líquidos.

• No se pueden hacer comparaciones, sin medir diferentes volúmenes de los tres líquidos en las temperaturas indicadas.

• Es necesario realizar otras mediciones a temperaturas más altas, para saber si el valor de la densidad sigue cambiando.

• El aceite posee propiedades físicas y químicas muy diferentes del agua y del etanol y esto hace que no se puedan comparar.

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Para realizar un experimento es necesario que al menos, las condiciones sean las mismas para cada una de las pruebas.

• A

• B

• C

• D

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El agua es la única sustancia en la tabla que se solidifica a 0 °C y evapora a 100 °C

• Sólido a líquido entre t2 y t3.

• Líquido a gaseoso entre t3 y t4.

• Líquido a sólido entre t0 y t1.

• Sólido a líquido entre t3 y t4

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A los 7 °C el n-decanol ya es un líquido y a los 229 °C es un gas.

De acuerdo con la gráfica, es correcto afirmar que la muestra de n-decanol se encuentra completamente líquida entre

• t0 y t1

• t1 y t2

• t2 y t3

• t4 y t5

En la tabla se indica la presión de vapor (Ps) de tres soluciones de tetracloruro de carbono (CCl4) y benceno (C6H6) de diferentes fracciones molares a 50°C.

La gráfica que representa la variación de la fracción molar del CCl4 (𝑋𝐶𝐶𝑙4 ) y la presión de vapor de las soluciones (Ps) es:

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Answer explanation

Recuerden que la gráfica debe ser dibujada desde sus puntos más bajos hasta los más altos en parejas según la tabla. 0.1-276, 0.5-290 y 0.9-306.