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Conceptos fundamentales de Termodinámica

Total questions: 93

Worksheet time: 2hrs 34mins

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1.

Un sistema termodinámico es:

a)

un conjunto de cuerpos que interactúan entre sí y con el entorno

b)

una máquina que convierte energía térmica en trabajo

c)

un proceso que ocurre a temperatura constante

d)

una sustancia que cambia de estado

2.

En Termodinámica, el resto del universo se llama ____.

a)

entropía

b)

sistema

c)

energía

d)

medio ambiente

3.

Un sistema que puede intercambiar materia con el medio que lo rodea se denomina:

a)

sistema cerrado

b)

sistema abierto

c)

sistema aislado

d)

sistema adiabático

4.

¿Qué es un 'límite' en el contexto de un sistema termodinámico?

a)

Una frontera que separa el sistema de sus alrededores

b)

La cantidad de energía en el sistema

c)

El punto de equilibrio del sistema

d)

La temperatura máxima que puede alcanzar el sistema

5.

El equilibrio termodinámico es un estado en el que:

a)

la temperatura y la presión son constantes en todo el sistema.

b)

la energía se transfiere continuamente entre el sistema y el entorno.

c)

el sistema está en movimiento perpetuo.

d)

las reacciones químicas ocurren a un ritmo acelerado.

6.

¿Cuál es la relación entre presión (P), temperatura (T) y densidad molar (ρ) según la ecuación de los gases ideales?

a)

P = ρRT

b)

P = ρT/R

c)

P = RT/ρ

d)

P = ρR/T

7.

¿Cuál es la diferencia principal entre los sistemas mostrados en la Figura 1.1 en (a) y (b)?

a)

El sistema (a) es abierto y el sistema (b) es cerrado.

b)

El sistema (a) es más eficiente que el sistema (b).

c)

El sistema (a) tiene más componentes que el sistema (b).

d)

El sistema (a) es más complejo que el sistema (b).

8.

¿Qué se puede usar para comparar las presiones y determinar si es mayor T1 o T2 en sistemas gaseosos con la misma densidad molar?

a)

Un manómetro

b)

Un termómetro

c)

Una balanza

d)

Un barómetro

9.

La experiencia demuestra que dos sistemas encerrados entre paredes adiabáticas en equilibrio térmico:

a)

intercambian energía con el entorno.

b)

no intercambian energía con el entorno.

c)

están en equilibrio mecánico.

d)

están en equilibrio químico.

10.

Complete: La ley cero de la Termodinámica afirma la existencia de una temperatura objetiva que se puede usar para definir la condición de ________ térmico.

a)

equilibrio

b)

calor

c)

energía

d)

presión

11.

La escala de temperatura según la Ecuación (1.3) se define como:

a)

una medida de la energía cinética promedio de las partículas.

b)

una relación entre dos puntos fijos de referencia.

c)

una función lineal de la presión y el volumen.

12.

La escala centígrada es lo mismo que la escala Celsius.

a)

Verdadero

b)

Falso

13.

El punto de referencia para la escala Celsius es:

a)

el punto de ebullición del agua

b)

el punto de congelación del agua

c)

la temperatura ambiente

d)

el cero absoluto

14.

El termómetro de gas se utiliza para medir la temperatura termodinámica mediante:

a)

la expansión de un gas a presión constante

b)

la contracción de un gas a volumen constante

c)

el cambio de color del gas

d)

la emisión de luz por el gas

15.

¿Qué indica la Figura 1.2 sobre la relación entre presión y temperatura?

a)

La presión aumenta con el aumento de la temperatura.

b)

La presión disminuye con el aumento de la temperatura.

c)

La presión no cambia con el aumento de la temperatura.

d)

La presión y la temperatura son independientes entre sí.

16.

¿Cómo se determina la temperatura absoluta usando un termómetro de gas según la Figura 1.3?

a)

Midiendo la presión del gas a volumen constante

b)

Midiendo el volumen del gas a presión constante

c)

Midiendo la temperatura del gas a presión constante

d)

Midiendo la densidad del gas a volumen constante

17.

¿Qué muestra la Figura 1.4 sobre la temperatura absoluta?

a)

La temperatura absoluta es constante.

b)

La temperatura absoluta varía con el tiempo.

c)

La temperatura absoluta es más alta en el verano.

d)

La temperatura absoluta es más baja en el invierno.

18.

¿Cuál es la ecuación de estado del gas ideal según la Ecuación (1.8)?

a)

PV = nRT

b)

E=mc2E = mc^2

c)

F = ma

d)

V = IR

19.

¿Cuáles de las siguientes variables son independientes de la cantidad de gas en la ecuación de estado del gas ideal?

a)

Presión y volumen

b)

Temperatura y presión

c)

Volumen y temperatura

d)

Presión y temperatura

20.

Al partir de viaje a las montañas, infle los neumáticos de su automóvil a la presión recomendada de 3.21x1053.21 x 10^5 Pa para un día en que la temperatura es de -5.00°C. Conduzca hacia la playa, donde la temperatura es de 28.0°C. Suponga que el volumen del neumático ha aumentado un 3%. ¿Cuál es la presión final de los neumáticos? El fabricante del neumático indica que no se supere la presión recomendada en más de un 10%. ¿Ha excedido este límite?

a)

La presión final es 3.45 x 10^5 Pa, no ha excedido el límite.

b)

La presión final es 3.45 x 10^5 Pa, ha excedido el límite.

c)

La presión final es 3.30 x 10^5 Pa, no ha excedido el límite.

d)

La presión final es 3.30 x 10^5 Pa, ha excedido el límite.

21.

¿Cuál es el símbolo de la unidad de presión Pascal?

a)

Pa

b)

P

c)

Ps

d)

Pas

22.

¿Cuántos Pa equivale 1 atmósfera?

a)

1 atmósfera equivale a 101325 Pa.

b)

1 atmósfera equivale a 100000 Pa.

c)

1 atmósfera equivale a 101000 Pa.

d)

1 atmósfera equivale a 102000 Pa.

23.

Seleccione la equivalencia correcta: 1 bar es igual a:

a)

10510^5 Pa

b)

101,325 Pa

c)

133.32 Pa

24.

¿Cuántos Pa equivale 1 psi?

a)

1 psi equivale a 6894.76 Pa.

b)

1 psi equivale a 101325 Pa.

c)

1 psi equivale a 133.322 Pa.

d)

1 psi equivale a 98066.5 Pa.

25.

¿Qué ley se utiliza para describir el comportamiento de un gas ideal a bajas densidades?

a)

La ley de los gases ideales.

b)

La ley de Boyle.

c)

La ley de Charles.

d)

La ley de Avogadro.

26.

Según el texto, ¿qué ocurre cuando la densidad aumenta desde valores muy bajos?

a)

La presión disminuye.

b)

La temperatura aumenta.

c)

La velocidad del sonido disminuye.

d)

La viscosidad aumenta.

27.

¿Cuál es la ecuación de estado de van der Waals?

a)

P+a(n/V)2(Vnb)=nRTP + a(n/V)^2 (V - nb) = nRT

b)

PV = nRT

c)

P = (nRT)/(V - nb)

d)

P=nRT(Vnb)a(nV)2P = \frac{nRT}{(V - nb)} - a\left(\frac{n}{V}\right)^{2}

28.

La Figura 1.6 muestra la relación entre la energía potencial de interacción y:

a)

la distancia entre partículas.

b)

la velocidad de las partículas.

c)

la temperatura del sistema.

d)

la presión del sistema.

29.

Determine el factor de conversión para convertir un sistema de unidades en otro. Nótese que 1 dm³ = 10⁻³ m³ = 1 L.

a)

1 dm³ = 10⁻³ m³

b)

1 dm³ = 1 L

c)

1 L = 10⁻³ m³

d)

Todas las anteriores

30.

Problema Ejemplo 1.4: Calcular la presión ejercida por N₂ a 300 K para volúmenes molares de 250 y 0.100 L usando las ecuaciones de estado del gas ideal y de van der Waals. Los valores de los parámetros a y b para N₂ son 1.370 bar dm⁶ mol⁻² y 0.0387 dm³ mol⁻¹, respectivamente.

a)

La presión es 10 bar para 250 L y 100 bar para 0.100 L usando la ecuación de gas ideal.

b)

La presión es 8 bar para 250 L y 95 bar para 0.100 L usando la ecuación de van der Waals.

c)

La presión es 9 bar para 250 L y 90 bar para 0.100 L usando la ecuación de gas ideal.

d)

La presión es 7 bar para 250 L y 85 bar para 0.100 L usando la ecuación de van der Waals.

31.

El término 'adiabática' se refiere a un proceso en el que:

a)

se transfiere calor entre el sistema y su entorno

b)

no se transfiere calor entre el sistema y su entorno

c)

la temperatura del sistema permanece constante

d)

la presión del sistema permanece constante

32.

La constante de Boltzmann es una constante física que relaciona la energía a nivel de partícula con la temperatura. ¿Cuál es el valor de la constante de Boltzmann?

a)

1.38 × 10^{-23} J/K

b)

6.63 × 103410^{-34} J·s

c)

9.81 m/s²

d)

3.00×1083.00 \times 10^8 m/s

33.

La constante del gas ideal es una constante que aparece en la ecuación de estado de los gases ideales, conocida como la ecuación de Clapeyron. ¿Cuál es el valor de la constante del gas ideal?

a)

8.314 J/(mol·K)

b)

0.0821 L·atm/(mol·K)

c)

1.987 cal/(mol·K)

d)

22.414 L/mol

34.

El término 'diatérmica' se refiere a:

a)

un material que permite el paso de calor pero no de materia.

b)

un material que permite el paso de materia pero no de calor.

c)

un material que no permite el paso de calor ni de materia.

d)

un material que permite el paso de calor y de materia.

35.

El término 'ecuación de estado' se refiere a:

a)

una ecuación que describe la relación entre las variables de estado de un sistema termodinámico.

b)

una ecuación que describe la velocidad de una reacción química.

c)

una ecuación que determina la energía potencial de un sistema.

d)

una ecuación que calcula la entropía de un sistema.

36.

La ecuación de estado de van der Waals es:

a)

una ecuación que describe el comportamiento de gases reales considerando el volumen de las moléculas y las fuerzas de atracción entre ellas.

b)

una ecuación que solo se aplica a gases ideales sin considerar interacciones moleculares.

c)

una ecuación que describe el comportamiento de líquidos en condiciones extremas.

d)

una ecuación que se utiliza exclusivamente para calcular la presión en sistemas cerrados.

37.

El término 'equilibrio' se define como:

a)

un estado de reposo o inactividad

b)

la capacidad de un cuerpo para mantenerse estable

c)

la igualdad de fuerzas opuestas

d)

un estado de movimiento constante

38.

El término 'equilibrio térmico' se refiere a:

a)

la transferencia de calor entre dos cuerpos en contacto hasta que alcanzan la misma temperatura.

b)

el estado en el que dos cuerpos en contacto tienen diferentes temperaturas.

c)

la capacidad de un cuerpo para mantener su temperatura sin intercambio de calor.

d)

el proceso de enfriamiento de un cuerpo hasta que alcanza la temperatura ambiente.

39.

El término 'equilibrio termodinámico' se define como:

a)

un estado donde no hay intercambio de energía ni materia con el entorno.

b)

un estado donde la temperatura es constante en todo el sistema.

c)

un estado donde la presión es constante en todo el sistema.

d)

un estado donde la energía interna del sistema es máxima.

40.

La escala Celsius es una medida de temperatura basada en:

a)

el punto de congelación y ebullición del agua

b)

la presión atmosférica

c)

la velocidad del sonido

d)

la intensidad de la luz

41.

La escala centígrada se define como:

a)

una escala de temperatura donde el punto de congelación del agua es 0 grados y el punto de ebullición es 100 grados.

b)

una escala de temperatura donde el punto de congelación del agua es 32 grados y el punto de ebullición es 212 grados.

c)

una escala de temperatura utilizada solo en los Estados Unidos.

d)

una escala de temperatura que mide la presión en lugar de la temperatura.

42.

La 'escala de temperatura' se define como:

a)

una medida de la cantidad de calor en un objeto.

b)

un sistema de referencia para medir la temperatura.

c)

una unidad de energía térmica.

d)

un método para calcular la presión atmosférica.

43.

La escala de temperatura absoluta se define como:

a)

una escala que comienza en el cero absoluto y utiliza el kelvin como unidad.

b)

una escala que utiliza el grado Celsius como unidad.

c)

una escala que utiliza el grado Fahrenheit como unidad.

d)

una escala que mide la temperatura en grados Rankine.

44.

La escala de temperatura termodinámica se define como:

a)

una escala que mide la temperatura en grados Celsius.

b)

una escala que mide la temperatura en grados Fahrenheit.

c)

una escala que mide la temperatura en Kelvin.

d)

una escala que mide la temperatura en Rankine.

45.

La escala Kelvin es una escala de temperatura absoluta que comienza en el cero absoluto, el punto en el que las partículas tienen la mínima energía térmica posible. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la escala Kelvin?

a)

La escala Kelvin comienza en el cero absoluto.

b)

La escala Kelvin es igual a la escala Celsius.

c)

La escala Kelvin se utiliza para medir la longitud.

d)

La escala Kelvin es una unidad de tiempo.

46.

El término 'escala macroscópica' se refiere a:

a)

la observación de fenómenos a nivel atómico.

b)

la observación de fenómenos a gran escala.

c)

la observación de fenómenos a nivel molecular.

d)

la observación de fenómenos a nivel subatómico.

47.

El término 'escala microscópica' se refiere a:

a)

una escala que mide objetos visibles a simple vista.

b)

una escala que mide objetos a nivel atómico o molecular.

c)

una escala que mide objetos a nivel planetario.

d)

una escala que mide objetos a nivel galáctico.

48.

La fracción molar se define como:

a)

la relación entre el número de moles de un componente y el número total de moles en la mezcla.

b)

la masa de un componente dividida por el volumen total de la mezcla.

c)

el volumen de un componente dividido por el volumen total de la mezcla.

d)

la concentración de un componente en una solución.

49.

El término 'límite' se refiere a:

a)

una restricción o punto que no se puede superar

b)

una cantidad infinita

c)

una ecuación matemática

d)

un número negativo

50.

Defina el término 'ley cero de la termodinámica'.

a)

La ley cero de la termodinámica establece que si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercer sistema, entonces están en equilibrio térmico entre sí.

b)

La ley cero de la termodinámica establece que la energía no puede ser creada ni destruida, solo transformada.

c)

La ley cero de la termodinámica establece que la entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo.

d)

La ley cero de la termodinámica establece que la temperatura de un sistema es constante si no hay transferencia de calor.

51.

La 'ley del gas ideal' se define como:

a)

una ecuación que relaciona la presión, el volumen y la temperatura de un gas ideal.

b)

una ley que describe el comportamiento de los líquidos en reposo.

c)

una teoría sobre la formación de cristales en sólidos.

d)

una fórmula para calcular la velocidad de la luz en el vacío.

52.

El término 'medio circundante' se refiere a:

a)

el entorno inmediato que rodea a un objeto o ser vivo.

b)

un tipo de medio de comunicación.

c)

una técnica de estudio científico.

d)

una forma de arte abstracto.

53.

Elija la opción que mejor define el término 'pared'.

a)

Una estructura que divide o encierra un espacio.

b)

Un tipo de techo.

c)

Un mueble para sentarse.

d)

Un aparato electrónico.

54.

Una pared impermeable es una pared que:

a)

permite el paso del agua.

b)

no permite el paso del agua.

c)

es transparente.

d)

es flexible.

55.

El término 'pared movible' se refiere a:

a)

una pared que se puede mover o ajustar según las necesidades.

b)

una pared que es fija y no se puede mover.

c)

una pared que está hecha de vidrio.

d)

una pared que es solo decorativa.

56.

Una pared permeable es una pared que:

a)

permite el paso de líquidos o gases a través de ella.

b)

es completamente sólida y no permite el paso de ninguna sustancia.

c)

refleja la luz de manera uniforme.

d)

es resistente a la presión externa.

57.

El término 'pared rígida' se refiere a:

a)

una pared que se deforma fácilmente bajo presión.

b)

una pared que no se deforma bajo presión.

c)

una pared que es transparente.

d)

una pared que es flexible.

58.

La presión parcial se define como:

a)

la presión total de una mezcla de gases.

b)

la presión ejercida por un solo componente de una mezcla de gases.

c)

la presión ejercida por un líquido en equilibrio con su vapor.

d)

la presión necesaria para licuar un gas a temperatura ambiente.

59.

El término 'sistema' se define como:

a)

un conjunto de elementos interrelacionados que funcionan como un todo

b)

una entidad aislada sin interacción con el entorno

c)

un elemento único sin partes

d)

una colección de datos sin propósito

60.

El término 'sistema abierto' se refiere a:

a)

un sistema que no interactúa con su entorno.

b)

un sistema que intercambia energía y materia con su entorno.

c)

un sistema que es completamente cerrado y aislado.

d)

un sistema que solo intercambia energía con su entorno.

61.

El término 'sistema aislado' se refiere a:

a)

un sistema que intercambia energía pero no materia con su entorno.

b)

un sistema que no intercambia ni energía ni materia con su entorno.

c)

un sistema que intercambia materia pero no energía con su entorno.

d)

un sistema que intercambia tanto energía como materia con su entorno.

62.

Defina el término 'sistema cerrado'.

a)

Un sistema que intercambia energía pero no materia con su entorno.

b)

Un sistema que no intercambia ni energía ni materia con su entorno.

c)

Un sistema que intercambia materia pero no energía con su entorno.

d)

Un sistema que intercambia tanto energía como materia con su entorno.

63.

La temperatura es una medida de:

a)

la cantidad de materia en un objeto

b)

la energía cinética promedio de las partículas en un objeto

c)

la fuerza de gravedad sobre un objeto

d)

la cantidad de espacio que ocupa un objeto

64.

El término 'termómetro' se refiere a:

a)

un dispositivo para medir la temperatura

b)

un instrumento para medir la presión

c)

un aparato para medir la velocidad

d)

un equipo para medir la humedad

65.

La termodinámica estadística es una rama de la física que estudia:

a)

el movimiento de los cuerpos en el espacio.

b)

las propiedades macroscópicas de los sistemas a partir del comportamiento estadístico de sus componentes microscópicos.

c)

la interacción entre la materia y la energía a nivel cuántico.

d)

los principios de la mecánica clásica.

66.

El término 'termómetro de gas' se refiere a un dispositivo que mide la temperatura a través de:

a)

la expansión de un líquido

b)

la resistencia eléctrica

c)

la presión de un gas

d)

la radiación térmica

67.

El término 'variable extensiva' se refiere a una propiedad que:

a)

depende del tamaño o la cantidad de materia en un sistema.

b)

es independiente del tamaño o la cantidad de materia en un sistema.

c)

cambia con la temperatura pero no con la presión.

d)

es constante en todos los sistemas independientemente de las condiciones.

68.

El término 'variable intensiva' se refiere a una propiedad que:

a)

depende de la cantidad de materia presente en el sistema.

b)

no depende de la cantidad de materia presente en el sistema.

c)

cambia con el estado físico del sistema.

d)

es exclusiva de los sistemas cerrados.

69.

Las 'variables del sistema' son:

a)

elementos que pueden cambiar en un sistema.

b)

constantes en un sistema.

c)

elementos externos a un sistema.

d)

factores irrelevantes en un sistema.

70.

Las variables macroscópicas se refieren a:

a)

las propiedades observables de un sistema a gran escala.

b)

las propiedades microscópicas de un sistema.

c)

las propiedades químicas de un sistema.

d)

las propiedades biológicas de un sistema.

71.

C1.1 La posición de los límites entre el sistema y el medio circundante es una elección que debe hacer el termodinámico. Considere un recipiente con agua hirviendo en una habitación hermética. Si el límite se establece justamente en la parte de fuera del agua líquida, ¿el sistema es abierto o cerrado? Si el límite se establece justamente dentro de las paredes de la habitación, ¿el sistema es abierto o cerrado?

a)

El sistema es abierto en ambos casos.

b)

El sistema es cerrado en ambos casos.

c)

El sistema es abierto si el límite está fuera del agua y cerrado si está dentro de las paredes.

d)

El sistema es cerrado si el límite está fuera del agua y abierto si está dentro de las paredes.

72.

C1.2 Ordene las siguientes paredes en orden creciente de diatermicidad: hormigón de 1 cm de espesor, vacío de 1 cm de espesor, cobre de 1 cm de espesor, corcho de 1 cm de espesor.

a)

Hormigón, Corcho, Vacío, Cobre

b)

Vacío, Corcho, Hormigón, Cobre

c)

Corcho, Hormigón, Vacío, Cobre

d)

Cobre, Vacío, Hormigón, Corcho

73.

C1.3 La posibilidad de intercambio de materia o energía apropiada para la variable de interés es una condición necesaria para el equilibrio entre dos sistemas porque:

a)

permite el aislamiento completo de los sistemas.

b)

facilita el equilibrio térmico y mecánico.

c)

impide cualquier interacción entre los sistemas.

d)

asegura que los sistemas permanezcan invariables.

74.

C1.4 A temperaturas suficientemente elevadas, la ecuación de van der Waals tiene la forma P=RT/(Vmb)P = RT/(V_m - b) . Nótese que la parte atractiva del potencial no tiene influencia en esta expresión. Justifique este comportamiento usando el diagrama de energía potencial de la Figura 1.6.

a)

La energía cinética es mucho mayor que la energía potencial atractiva.

b)

La energía potencial atractiva es mucho mayor que la energía cinética.

c)

La ecuación de van der Waals no considera la energía cinética.

d)

La ecuación de van der Waals no considera la energía potencial.

75.

C1.5 El parámetro aa en la ecuación de van der Waals es mayor para el H2OH_2O que para el H2H_2 . ¿Qué dice esto de la forma de la función potencial de la Figura 1.6 para los dos gases?

a)

La función potencial es más profunda para H2OH_2O .

b)

La función potencial es más profunda para H2H_2 .

c)

La función potencial es igual para ambos gases.

d)

No se puede determinar la forma de la función potencial.

76.

P1.1 Un matraz sellado con una capacidad de 1.00 dm31.00 \text{ dm}^3 contiene 5.00 g5.00 \text{ g} de etano. El matraz es tan débil que reventará si la presión supera 1.00×106 Pa1.00 \times 10^6 \text{ Pa} . ¿A qué temperatura la presión del gas excederá la correspondiente a la temperatura de explosión?

a)

273 K

b)

300 K

c)

350 K

d)

400 K

77.

¿Cuál es la presión parcial del H2H_2 en una mezcla de 1.00 g1.00 \text{ g} H2H_2 y 1.00 g1.00 \text{ g} O2O_2 en un matraz de 2.00 dm32.00 \text{ dm}^3 a 27.0°C27.0°C ?

a)

0.5 atm

b)

1.0 atm

c)

1.5 atm

d)

2.0 atm

78.

P1.3 Suponga que se mide el producto PVPV de 1 mol de un gas diluido y se encuentra que PV=22.98 L atmPV = 22.98 \text{ L atm} a 0°C0°C y 1 atm1 \text{ atm} . ¿Cuál es el valor del producto PVPV ?

a)

22.98 L atm

b)

0°C

c)

1 atm

d)

1 mol

79.

P1.4 Un cilindro de gas comprimido contiene 1.50×103 g1.50 \times 10^3 \text{ g} de N2N_2 gas a una presión de 2.00×107 Pa2.00 \times 10^7 \text{ Pa} y una temperatura de 17.1°C17.1°C . ¿Qué volumen de gas se ha liberado a la atmósfera si la presión final en el cilindro es de 1.80×105 Pa1.80 \times 10^5 \text{ Pa} ? Suponga comportamiento ideal y que la temperatura permanece inalterada.

a)

Aproximadamente 12.5 m³

b)

Aproximadamente 10.2 m³

c)

Aproximadamente 15.3 m³

d)

Aproximadamente 8.7 m³

80.

P1.5 Un globo lleno con 10.50 L10.50 \text{ L} de ArAr a 18.0°C18.0°C y 1 atm1 \text{ atm} asciende en la atmósfera a una altura en que la presión es de 248 Torr248 \text{ Torr} y la temperatura es de 30.5°C-30.5°C . ¿Cuál es el volumen final del globo?

a)

15.2 L

b)

20.1 L

c)

25.3 L

d)

30.4 L

81.

P1.6 Considere una muestra de 20.0 L20.0 \text{ L} de aire húmedo a 60°C60°C y 1 atm1 \text{ atm} en la que la presión parcial del vapor de agua es 31.18 L atm31.18 \text{ L atm} a 100°C100°C . Suponga que es válida la ley del gas ideal con T=(°C)+aT = (°C) + a , y que el valor de RR no se conoce. Determine RR y aa a partir de las medidas suministradas.

a)

R=0.0821 L atm K1 mol1,a=273R = 0.0821 \text{ L atm K}^{-1} \text{ mol}^{-1}, a = 273

b)

R=8.314 J mol1 K1,a=273R = 8.314 \text{ J mol}^{-1} \text{ K}^{-1}, a = 273

c)

R=0.0821 L atm K1 mol1,a=0R = 0.0821 \text{ L atm K}^{-1} \text{ mol}^{-1}, a = 0

d)

R=8.314 J mol1 K1,a=0R = 8.314 \text{ J mol}^{-1} \text{ K}^{-1}, a = 0

82.

P.1 c. Suponga que el aire seco tiene una composición de 78.0% molar de N2, 21.0% molar de O2 y un 1.00% molar de Ar. ¿Qué volumen contiene ahora la mezcla?

a)

22.4 L

b)

24.0 L

c)

25.0 L

d)

23.0 L

83.

P.1.7 Una mezcla de 2.50 × 10−3 g de O2, 3.51 × 10−3 moles de N2 y 4.67 × 10−2 moléculas de CO se ponen en un recipiente a 5.0 L a 520°C. a. Calcule la presión total del recipiente.

a)

0.0821 atm

b)

1.23 atm

c)

2.45 atm

d)

3.67 atm

84.

P.1.8 El N2 líquido tiene una densidad de 875.4 kg m−3 en su punto de ebullición normal. ¿Qué volumen tendrá un globo a 1.85°C y a una presión de 1.00 atm si se inyectan 2.00 × 10−3 L de N2 líquido?

a)

0.0248 L

b)

0.0486 L

c)

0.0124 L

d)

0.0369 L

85.

P.1.9 Un recipiente rígido de volumen 0.500 m3 conteniendo H2 a 0.25°C y a una presión de 611 × 10−3 Pa se conecta a un segundo recipiente rígido de volumen 0.750 m3 conteniendo Ar a 31.2°C a una presión de 433 × 103 Pa. Se abre una válvula que los separa y ambos se enfrían a una temperatura de 14.5°C. ¿Cuál es la presión final en los recipientes?

a)

0.5 Pa

b)

1.0 Pa

c)

2.0 Pa

d)

3.0 Pa

86.

P.1.10 Se sitúa una muestra de propano (C3H8) en un recipiente cerrado con una cantidad de O2 que es 3.00 veces la cantidad precisa para oxidar totalmente el propano a CO2 y H2O a temperatura constante. Calcule la fracción molar de cada componente en la mezcla resultante, después de la oxidación, suponiendo que el H2O está presente como gas.

a)

0.20 para C3H8, 0.60 para O2, 0.20 para CO2

b)

0.25 para C3H8, 0.50 para O2, 0.25 para CO2

c)

0.15 para C3H8, 0.70 para O2, 0.15 para CO2

d)

0.10 para C3H8, 0.80 para O2, 0.10 para CO2

87.

P.1.11 Una bombilla de vidrio de volumen 0.136 L contiene 0.7031 g de gas a 759.0 Torr y 99.5°C. ¿Cuál es la masa molar del gas?

a)

32 g/mol

b)

44 g/mol

c)

28 g/mol

d)

18 g/mol

88.

P.1.12 La presión total de una mezcla de oxígeno e hidrógeno es 1.00 atm. La mezcla se inflama y se elimina el agua. El gas remanente es hidrógeno puro y ejerce una presión de 0.400 atm cuando se mide a los mismos valores de T y V que la mezcla original. ¿Cuál era la composición de la mezcla original en porcentaje molar?

a)

60% oxígeno, 40% hidrógeno

b)

40% oxígeno, 60% hidrógeno

c)

50% oxígeno, 50% hidrógeno

d)

70% oxígeno, 30% hidrógeno

89.

P.1.13 Se sabe que una muestra de gas es una mezcla de etano y butano. Una bombilla que tiene 200.0 cm3 de capacidad se llena con gas a una presión de 100.0 × 103 Pa a 20.0°C. Si el peso del gas en la bombilla es de 0.3846 g, ¿cuál es el porcentaje molar del butano en la mezcla?

a)

20%

b)

40%

c)

60%

d)

80%

90.

P.1.14 Cuando Julio César expiró, su última exhalación tuvo un volumen de 500 cm3 y contenía un 1.00% molar de argón. Suponga que T = 300 K y P = 1.00 atm en el lugar de su fallecimiento. Suponga, además, que T y P usualmente tienen los mismos valores en cualquier punto de la atmósfera. Si todas las moléculas de CO2 exhaladas se distribuyen uniformemente en la atmósfera (que para nuestros cálculos tomamos un espesor de 1.00 km), ¿cuántas inhalaciones de 500 cm3 debemos hacer para inhalar una molécula de Ar exhalada en la última expiración de César?

a)

1 inhalación

b)

10 inhalaciones

c)

100 inhalaciones

d)

1000 inhalaciones

91.

¿Cuál es la razón por la que la composición de la atmósfera a 50.0 km de altura es diferente de su valor a nivel del mar, dado que la presión total cerca del nivel del mar es 1.00 bar y la temperatura es 300 K?

a)

La presión barométrica disminuye con la altura.

b)

La temperatura aumenta con la altura.

c)

La gravedad es constante con la altura.

d)

La composición de la atmósfera no cambia con la altura.

92.

P.1.16 Calcule la presión barométrica en Denver, donde z = 1,600 m, dado que el aire tiene una masa molar media de 28.9 g mol−1 y que la atmósfera tiene una temperatura de 25.0°C. Use la información del Problema P.1.15.

a)

101.3 kPa

b)

84.5 kPa

c)

75.0 kPa

d)

90.0 kPa

93.

Seleccione la equivalencia correcta: la constante del gas ideal R es

a)

8.206x10-2 L atm K-1 mol-1

b)

8.206x10-2 L bar K-1 mol-1

c)

8.206x10-2 J K-1 mol-1

d)

8.206x10-2 L Torr K-1 mol-1