EVALUACIÓN GASES

Un estudiante vierte agua caliente en una taza que contiene una bolsa de té. Él observa que la bolsa de té se hincha y sube a la superficie (ver figura 1). Sin embargo, cuando realiza el mismo procedimiento con agua fría, la bolsa de té no se hincha (ver figura 2).

El comportamiento que observa el estudiante con el agua caliente se debe a que

• Al verter agua caliente, esta se mete por la bolsa hasta llenarla con agua

• El aire encerrado disminuye el volumen de la bolsa al ser calentado por el agua hirviendo

• Al verter el agua hirviendo aumenta la masa de aire en la bolsa de té

• El aire encerrado en la bolsa aumenta de volumen al ser calentado por el agua hirviendo.

En la gráfica se registra la variación del volumen de un mol de gas en un recipiente, cerrado y flexible, que se somete a calentamiento a presión constante.

Si después de los 100 ºC se detiene el calentamiento y se enfría el gas, manteniendo la presión constante, ¿cómo variaría el volumen?

• Disminuiría, ya que las moléculas del gas tendrían menor tamaño.

• Aumentaría, ya que las moléculas del gas tendrían más choques.

• Disminuiría, ya que las moléculas del gas tendrían menos choques.

• Aumentaría, ya que las moléculas del gas tendrían mayor tamaño.

En un laboratorio se tiene dos gases ideales contenidos en dos recipientes. Cada gas tiene las propiedades que se muestran en la tabla.

Teniendo en cuenta que según la ecuación de los gases ideales, PV=nRT ¿qué sucede con la presión de los gases 1 y 2, si se aumenta la temperatura de ambos recipientes hasta 298 Kelvin manteniendo las demás condiciones constantes?

• La presión del gas 1 será menor que 1 atm y la presión del gas 2 será mayor que 1 atm

• La presión de ambos gases será mayor que 1 atm, y ambos gases tendrán exactamente la misma presión

• La presión de ambos gases será menor que 1 atm, pero estos tendrán un valor distinto de presión.

• La presión del gas 1 será mayor que 1 atm y la presión del gas 2 será menor que 1 atm

Un estudiante tiene n moles de un gas ideal en un recipiente cerrado. El gas se somete a dos cambios de condiciones y se quiere determinar cómo se afecta el volumen. Los valores de las condiciones iniciales y finales se presentan en las siguientes tablas.

Como el número de moles, n, es el mismo en las condiciones iniciales y finales, usando la ley de los gases ideales se determina la siguiente igualdad.

Teniendo en cuenta lo anterior, el volumen V2 en las condiciones finales es

• Mayor que el volumen V1, porque, aunque aumente la presión, el aumentado de la temperatura produce la expansión del volumen del gas.

• Menor que el volumen V1, porque, aunque aumente la temperatura, el aumento de la presión produce expansión del volumen del gas.

• Mayor que el volumen V1, porque, el volumen de gas no depende de un cambio de temperatura.

• Menor que el volumen V1, porque, el volumen del gas no depende de un cambio de presión.

Un recipiente con una pared móvil tiene un gas en su interior. Inicialmente el recipiente está a temperatura ambiente, luego se acerca a una llama y se observa que la pared móvil se desplaza hacia arriba como muestra la figura.

La pared móvil se mueve hacia arriba porque

• Al aumentar la temperatura del gas, este aumenta su volumen

• La llama ejerce una fuerza sobre la pared móvil

• Al aumentar la temperatura del gas, este incrementa su masa desplazando la pared

• La llama ejerce presión sobre la pared móvil

En un taller automotor inflan las llantas de un carro con nitrógeno (N2), el cual se comporta como un gas ideal. Habitualmente, el gas se encuentra confinado en la llanta con volumen definido, a una presión atmosférica de 1 atm y a temperatura ambiente de 20 °C, como se muestra en la figura.

Si el conductor decide viajar a otra ciudad con la misma presión atmosférica, manteniendo el mismo volumen en la llanta, pero la temperatura ambiente aumenta a 30°C, ¿qué le ocurre a la presión del gas en las llantas?

• Aumenta, porque al incrementar la temperatura la cantidad de moléculas de gas dentro de la llanta aumenta

• Disminuye, porque al incrementar la temperatura la cantidad de moléculas de gas dentro de la llanta disminuye.

• Aumenta, porque al aumentar la temperatura incrementan los choques entre las moléculas del gas y las paredes de las llantas

• Disminuye, porque al aumentar la temperatura disminuyen los choques entre las moléculas del gas y las paredes de las llantas