1. Una planta de tratamiento de aguas emplea cierto cultivo de bacterias para su

tratamiento a 890 mmHg, obteniendo 150 ml de gas metano el cual es quemado. Si se

identificado una caída de presión en el sistema a 700 mmHg. Calcular el volumen en

litros de gas metano que se espera obtener.

Respuesta:

Se hace la conversión de 150 ml de gas metano a Litros.

1 L=1000 ml

x=150ml x=150ml ×1L

1000ml

=0.15 L

Tenemos los siguientes Datos:

P1=890mmHg

P2=700mmHg

V 1=150ml

Ley de Boyle:

P1× V 1=P2 ×V 2 →→ →V 2=P1 ×V 1

P2

V 2=890mmHg ×0.15 L

700mmHG

=133.5 L700

=0.19 L

V 2=0.19 L Es el volumen en litro de gas metano que se espera obtener.

2. La temperatura y presión en un lago es de 4°C y 5 atm. Una burbuja 0.015 mm de

diámetro asciende desde el fondo del lago a la superficie donde la temperatura es de 25

°C y 1 atm de presión. Calcule el volumen de inicial de burbuja en ml.

Respuesta:

Se realiza las conversiones de Temperatura:

T 1=4 ° C+273 K T 2=25 °C+298 K

Se realiza las conversiones de Diámetro:

d=2r → →→ r=d2

d=0.0015mm

2=0.0075mm→ → → Radio

Vamos a investigar el Volumen de la burbuja (Esfera), se utiliza la siguiente formula:

V= 43

× π × r3 V= 43

× π × 0.0075mm V=0.0314mm3

V 1=0.0314 mm3 Volumen de una Burbuja.

Sehace la conversiónde0.0314mm3 pasarlos a ml .

1000mm3=1ml

0.0314mm3=X ml

X=0.0314mm3 ×1ml

1000mm3

V 1=0.0000314ml ↔3.14× 105ml

Se tienes los siguientes datos:

P1=5 atm T 1=277K

P2=1 atm T 2=298K

V 1=0.0000314mm3 V 2=? ??

Se utiliza la Ley Combinada de los Gases, para poder hallar el volumen de la burbuja.

Se utiliza la siguiente Formula:

P1V 1

T 1

=P2V 2

T 2

V 1=P2× V 2× T1

P1 × P2

V 1=1atm × 0.0000314ml ×277K

5atm×298K

V 1=0.0086978ml

1490

V 1=0.000005837ml

En una Burbuja el Volumen inicial es de 0.000005837ml

3. El smog está compuesto principalmente por ozono a nivel del suelo, pero también

contiene cantidades de otros compuestos como óxidos de nitrógeno. La fuente principal

del dióxido de nitrógeno es la combustión en automóviles, donde el oxígeno y nitrógeno

atmosféricos reaccionan con altas temperaturas produciendo ´óxido nítrico, el cual por

ser un compuesto altamente inestable en el aire, se oxida convirtiéndose en dióxido de

nitrógeno, de acuerdo con la reacción:

N2 O4 (g )↔ 2 NO2 (g )

Si al inicio de la reacción hay 0.192 N2 O4 , y 0.064 moles de NO2 en un volumen

de 4.5 L a 25°C. Determine si el sistema está en equilibrio conociendo que la

constante de equilibrio ( K c ) para la reacción es 1.04. Si la reacción no está en

equilibrio prediga el desplazamiento de la reacción.

4. Los combustibles fósiles contienen mezclas de diferentes químicos incluyendo

pequeñas cantidades de azufre, las cuales al reaccionar con el oxígeno forma

dióxido de azufre que es un contaminante del aire. La fuente de dióxido de azufre

son plantas de energía eléctrica que quema carbón. Es por eso que se han visto

en la necesidad de emplear diferentes técnicas. Para reducir estas emisiones.

Una de las alternativas empleadas en la oxidación del dióxido de azufre para

producir trióxido de azufre y posteriormente transformarlo en ácido sulfúrico. La

reacción para la obtención del trióxido de azufre es:

2502+O2 ( g) ↔2504 ( g)

Si esta reacción se lleva a cabo en un recipiente de litro y alcanza el estado de

equilibrio cuando el recipiente contiene: 0.4 moles se SO2( g ) 0.6 moles de O2 y 1.2

moles de SO3. Calcular la constante de equilibrio.

5. Se recomienda que el aire de una llanta de automóvil sea de 30psig . Si una llanta

con un volumen de 0.53 ft3 se encuentra a 90 °F y 20psig . Determine la cantidad

de aire que debe agregarse para alcanzar el recomendado. Suponga que la

temperatura y el volumen son constantes y que la presión atmosférica es de

14.6psig.

Respuesta:

La Temperatura y el Volumen son Constantes:

T 1=T2=90℉ V 1=V 2=20psig

Se realiza la conversión del Volumen de la Llanta:

L=ft3=28.31685 1 ft3=28.31685 L

0.5 ft3=x

X=0.5 ft3 ×28.31685L

1 ft3

V 1=14.15842<¿

Se Hace la Conversión de los psig en atmosfera

1psig=0.06804584atm

14.6psig=X ↔ P1

P1=14.6psig ×0.0680458atm

1psig

P1=0.99atm+1atm P1=1.99atm

Conversión para 30psig

1psig=0.06804584atm

30psig=X ↔ P2

P2=14.6psig × 0.0680458atm

1 psig

P2=2.04atm+1atm P2=3.04atm

Tenemos los siguientes Datos:

P1=14.6 psia→ 1.99atm T 1=90℉

P2=30 psig=3.04atm T 2=90℉

V 1=14.15842L

Vamos a tener en cuenta la combinación de gases, pero al tener temperatura,

está formula pasa a ser Ley de Boyle

Ley de Boyle:

P1×V 1

T 1

=P2× V 2

T2

→→ → P1×V 1=P2× V 2

V 2=P1× V 1

P2

V 2=1.99atm× 14.15842¿

3.04atm

V 2=28.17¿

3.04atm

V 2=9.26<¿ Este es el volumen del aire que se le debe agregar a la llanta

6. La capacidad calorífica molar a presión constante C pm del gas de metano CH 4 , es

de 35.31 J

mol k a temperaturas cercanas a los 298 K. calcule el cambio de la

entalpia cuando 3.6 kg de metano es calentado de 300K q 350K.

Respuesta:

K=35.31J

molQ=m∙ c ∆ T

T 1=300 K Q= (3.6 ) (35.31 ) (323.15 )

T 2=350 K Q=41077.53 J

∆ T=350 K−300 K

∆ T=50 K →→ → 323.15° C

m=3.6 K

7. 6.2 kg de dióxido de carbono se somete a expansión isotérmica reversible a 298

k desde un volumen de 2 a 5 m3. ¿Cuál será el trabajo total realizado por el gas?

Asuma comportamiento de gas ideal.

Respuesta:

Peso Molecular

m=6.2 K g→ 6200g Pm (CO2)=44 gmol

V 1=2m3

V 2=5m3 moles=6200g

44 gmol

→→ →140.9mol

W =n ∙ R ∙ ln(V 2

V 1)

R=0.082

W =(140.9mol ) (0.082 ) (298 ) ln( 52 )

W =(3443.03 ) (0.916 )=3153.81

8. De acuerdo con la segunda ley termodinámica, cuál es el cambio de la entalpia

cuando 7kJ de energía es transferida desde un sistema a sus alrededores como

calor en un proceso exotérmico a 23 °C.

Respuesta:

Q=7 K J ds ≥0

T=23℃

Como el proceso es exotérmico, el sistema transfiere calor a los alrededores

aumentando el movimiento de las moléculas de entorno, como resultante la

entropía del entorno cambia.

BIBLIOGRQAFÍA

Granados Moreno Jairo Enrique. Universidad Nacional Abierta y a Distancia Unad.

Modulo Fisicoquímica. Extraído el 13 de septiembre de 2015. URL disponible en:

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358115/MODULO_FIS_AM_UNIDAD_1_PAR

TE_1.pdf

Universidad Nacional Abierta y a Distancia Unad. Guía Integrada 358115. Extraído

el 13 de septiembre de 2015. URL disponible en:

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358115/358115-2015.II/Entorno_Conocimie

nto/GUIA_INTEGRADA358115_II2015.pdf