Un globo se llena con argón(Ar), resultando un volumen de 600 mL a una temperatura de 27ºC y 1 atmósfera de presión.
a. Calcular el volumen en Litros del globo si la temperatura se lleva a 80ºC y la presión sigue constante.
b. Calcular la presión final en pascales, si el volumen se reduce una quinta parte y la temperatura sigue constante.
c. Calcular la temperatura si la presión se duplica y el volumen sigue constante.
d. Calcular la masa de gas presente en la condición inicial utilizando la ecuación de gases ideales.
Respuestas a la pregunta
a) El volumen es de 0.0007 m³.
b) La presión es de 498840 Pa.
c) La temperatura es de 601.4 K.
d) La masa de gas es de 0.000024 kg.
Explicación.
d) En primer lugar se responde este apartado, haciendo uso de la ley de los gases ideales, cuya ecuación es la siguiente:
P*V = m*R*T
Los datos son los siguientes:
P = 1 atm = 100 kPa
V = 600 ml = 0.0006 m³
R = 8.314 kJ/kg*K
T = 27 °C = 300 K
Sustituyendo:
100*0.0006 = m*8.314*300
m = 0.000024 kg
a) Se aplica la misma ecuación pero con los siguientes datos:
m = 0.000024 kg
T = 80 °C = 353 K
P = 100 kPa
R = 8.314 kJ/kg*K
Sustituyendo:
100*V = 0.000024*8.314*353
V = 0.0007 m³ = 0.7 L
b) Mismo procedimiento, pero con los siguientes datos:
m = 0.000024 kg
T = 300 K
V = 0.0006 m³/5 = 0.00012 m³
R = 8.314 kJ/kg*K
Sustituyendo:
P*0.00012 = 0.000024*8.314*300
P = 498.84 kPa = 498840 Pa
c) Los datos son:
m = 0.000024 kg
R = 8.314 kJ/kg*K
P = 200 kPa
V = 0.0006 m³
Sustituyendo:
200*0.0006 = 0.000024*8.314*T
T = 601.4 K