Question

Un alpinista inhala 500 ml de aire a una temperatura de 10 °C ¿Qué volumen ocupará el aire en sus pulmones si su temperatura corporal es de 37°C?

Answer 1

Respuesta:

Objetivo • Retroalimentar, repasar y ejercitar las leyes de los gases .

3. Recordemos las propiedades de los gases… 1. Fluidez 2. Difusión 3. Compresión 4. Resistencia

4. Leyes de los gases • El comportamiento físico de una muestra de gas puede describirse completamente con cuatro variables: - presión  (P) - volumen  (V) - temperatura  (T) - cantidad (número de moles) de gas  (n) • Las variables son interdependientes: Cualquiera de ellas puede calcularse, midiendo las otras tres.

5. 5 P = F A • Definición: es la fuerza perpendicular que se ejerce por unidad del área. • Unidades: [P]=[N]/[m2 ]= Pa 1 Pa = N/m2 • Otras unidades: • atm: 1 atm = 101 325 Pa • mm Hg: 760 mm Hg = 1 atm PRESIÓN

6. 6 VOLUMEN Es la cantidad de espacio que ocupa la materia en este caso un gas. 1000 ml  1L 1cm3  1ml

7. 7 ESCALA CELCIUS (ºC) • Punto inferior: 0 ºC (fusión del agua) • Punto superior: 100 ºC (ebullición del agua) 100 ºC 0 ºC

8. 8 ESCALA FARENHEIT (ºF) (ºC – 0)= (ºF – 32) 100 180 ºC = 100 (ºF – 32) 180 ºC = 5 (ºF – 32) 9 212 ºF 0 ºF 32 ºF 100 ºC 0 ºC X

9. 9 ESCALA KELVIN O ABSOLUTA (ºK) ºK = ºC + 273 100 ºC -273 ºC 0 ºC 373 ºK 0 ºK 273 ºK

10. Ley de Boyle Para una masa fija de gas, a temperatura constante, la presión es inversamente proporcional al volumen. V a 1/P (a T cte) V = k 1/P P1 • V1 = P2 • V2

11. Ley de Charles Para una masa fija de gas, a presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. V a T (a P cte) V = K • T 2 2 1 1 T V T V =

12. Ley de Gay Lussac A volumen constante, la presión de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. P a T (a V y masa constante) 2 2 1 1 T P T P =

13. Ley combinada de los gases • Resulta de la combinación de la Ley de Charles y de Boyle.

14. Ahora resolvamos algunos ejercicios…

15. Ejercicios de gases • 1.- El volumen del aire en los pulmones de una persona es de 615 mL aproximadamente, a una presión de 760 mmHg. La inhalación ocurre cuando la presión de los pulmones desciende a 752 mmHg ¿A qué volumen se expanden los pulmones?

16. Datos Conversión de escalas V1= 615 ml  0,615 L P1= 760 mmHg  1 Atm P2= 752 mmHg  0,98 Atm V2= ? Ley de Boyle P1 • V1 = P2 • V2 1 Atm x 0,615 L = 0,98 Atm x V2 0,615 Atm x L = V2 0,98 Atm V2= 0,63 L

17. • 2.-Es peligroso que los envases de aerosoles se expongan al calor. Si una lata de fijador para el cabello a una presión de 4 atmósferas y a una temperatura ambiente de 27 °C se arroja al fuego y el envase alcanza los 402 °C ¿Cuál ser á su nueva presión?

18. Datos Conversión de escalas T1= 27°C  300°K P1= 4 Atm  4 Atm P2= ? T2= 402°C  675°K Ley de Gay-Lussac 2 2 1 1 T P T P =  4 Atm = P2_ 300°K 675°K 0,013 Atm x 675°K = P2 °K P2= 9 Atm

19. • 3.- Un alpinista inhala 500 mL de aire a una temperatura de 10°C ¿Qué volumen ocupará el aire en sus pulmones si su temperatura corporal es de 37°C?

20. Datos Conversión de escalas V1= 500 ml  0,5 L T1= 10°C  283°K V2= ? T2= 37°C  310°K Ley de Charles 2 2 1 1 T V T V =  0,5 L = V2_ 283°K 310°K 1,76x 10-3 L x 310°K= V2 °K V2 = 0,55 L

21. • 4.- Se libera una burbuja de 25 mL del tanque de oxígeno de un buzo que se encuentra a una presión de 4 atmósferas y a una temperatura de 11°C. ¿Cuál es el volumen de la burbuja cuando ésta alcanza la superficie del océano, dónde la presión es de 1 atm y la temperatura es de 18 °C?

22. Datos Conversión de escalas V1= 25 ml  0,025 L P1= 4 Atm  4 Atm T1= 11°C  284°K V2= ? P2= 1Atm  1 Atm T2= 18°C  291°K Ley Combinada 0,025L x 4Atm = V2 x 1Atm 284°K 291°K 3,52 x 10-4 LxAtm= V2 x 1Atm 291°K°K 3,52 x 10-4 LxAtm x 291°K = V2 x1Atm °K 0,10LxAtm =V2 1Atm V2= 0,10L

23. Para expertos…. • 5.- Un globo aerostático de 750 mL se infla con helio a 8 °C y a una presión de 8 atmósferas ¿Cuál es el nuevo volumen en litros del globo en la atmósfera a presión de 0.20 atm y temperatura de 45°C? • 6.- Un aprendiz de Boyle encuentra que el aire atrapado en un tubo J, ocupa 24.8 cm3 a 1.12 atm. Al adicionarle mercurio al tubo, aumenta la presión sobre el aire atrapado hasta 2.64 atm. Considere que la temperatura es constante. Cual es el nuevo volumen del aire atrapado en Litros?. • 7.- Una muestra de gas tiene un volumen de 45,9 L a 25°C y una presión de 743mmgH. Si la temperatura se incrementa a 155°C mediante el bombeo del gas a un nuevo volumen de 3,10 ml. Cual es la presión en atmosfera.

24. • Aunque no lo sientas, el aire atmosférico está siempre ejerciendo una presión sobre ti y sobre todas las demás cosas. La fuerza (peso) que ejerce

33. TAREA… • INVESTIGA COMO SE PROPAGA EL CALOR, CUALES SON LAS FORMAS DE PROPAGACION DEL CALOR.

Explicación:

Answer 2

Explicación:

V1= 500ML

T1= -10°C

P1 = K

V2= ? = 589,35ML

T2= 37°C

500ML        V2

-----------   =   -----------        =   500 ML x 310K = v2

263K           310K                     263K

589,35ML = V2