Copia de pre_presentacion_10a_estado_gaseoso_2021-2_rojas_rev - Ernesto Montero Domínguez

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PRE -
UNIVERSITARIO 
2021 - 2
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ESTADO GASESOSO
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6
Tabla de
contenidos
• Propiedades Generales de los 
gases
• Leyes empíricas de los gases 
ideales. 
• Ecuación combinada y ecuación de 
estado de los gases ideales
• Gas ideal
• Estado gaseoso. Variables de estado: 
P, V, T y mol
• Mezcla gaseosa
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ESTADO GASEOSO
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PROPIEDADES GENERALES DE LOS GASES1
• Es un estado de la materia, que esta
formado por moléculas.
• Las moléculas se encuentran en un
perpetuo movimiento desordenado.
• Las fuerzas de repulsión entre sus
moléculas son mayores a la fuerzas de
atracción o cohesión.
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• Se expanden, hasta ocupar todo el volumen del recipiente
que lo contiene (no tienen volumen propio).
• Adoptan la forma del recipiente (no tienen forma propia).
• Se comprimen; y a cierta presión y temperatura se licuan
(pasan al estado líquido) o hay deposición (pasan al
estado sólido).
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• Se difunden
• Se mezclan con otros gases formando mezcla
homogéneas (solución).
• Tienen menor densidad que los líquidos y sólidos.
• El comportamiento de los gases se puede explicar con la
teoría cinético molecular.
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PROBLEMA 1
Identifique cual no es una propiedad general de los gases
A) Poseen forma y volumen variables.
B) Las moléculas de un gas se difunden a través de otro fluido con
altas velocidades.
C) Se pueden comprimir fácilmente para ocupar volúmenes menores.
D) El movimiento molecular de un gas es desordenado o aleatorio.
E) Las fuerzas de atracción molecular se compensan con las fuerzas
de repulsión molecular.
Rpta. E
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PROBLEMA 2
Respecto al estado gaseoso, indique verdadero (V) o falso (F), cada
una de las siguientes proposiciones.
I. Un gas es toda sustancia que en condiciones ambientales esta
formado por un conjunto de partículas relativamente alejadas una
de las otras, con movimiento rápido y caótico.
II. Los gases se expanden hasta ocupar todo el volumen del
recipiente que lo contiene.
III. En general los gases poseen densidad muy inferiores a la de los
líquidos y sólidos.
A) VVF B) VFV C) FVF D) VVV E) FFV
Rpta. D
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PROBLEMA 3
Las industrias necesitan de los gases para sus procesos de
fabricación, por ello estos se producen a escala industrial y son tan
importantes como el agua y la electricidad. Respecto a los gases,
indique la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F) según las
siguientes proposiciones:
I. Poseen forma y volumen definidos.
II. Se comprimen debido a los grandes espacios intermoleculares.
III. La difusión de un gas en otro gas es más fácil que la difusión de un
gas en un líquido.
A) FVF B) VVV C) FVV D) VFV E) FFV
Rpta. C
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VARIABLES DE ESTADO
Son parámetros termodinámicos que determinan el
comportamiento del estado gaseoso y son:
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11
11
Otras unidades: atmósferas, mm de Hg, m de H2O, bar
𝑁
𝑚2
= 𝑃𝑎,
𝑔𝑓
𝑐𝑚2
, 
𝑙𝑏𝑓
𝑝𝑢𝑙𝑔2
= psi
PRESIÓN (P)
• Es una propiedad física intensiva.
• Indica la fuerza perpendicular por unidad de área.
• En los gases se originan por el choque de las moléculas con
las paredes del recipiente que lo contiene.
• Al aumentar el número de moléculas y/o temperatura se
incrementa la presión.
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PRESIÓN ATMOSFÉRICA O BAROMÉTRICA (Pbar)
• Es la fuerza que ejerce la atmosfera, debido a su
peso, sobre la superficie de los cuerpos que
están en contacto con ella.
• Se ejerce igual por todas las direcciones y actúa
perpendicularmente a la superficie de los
cuerpos. Se mide con el barómetro.
• Varía con el clima (temperatura, humedad) y
disminuye con la altitud sobre el nivel del mar.
• A nivel del mar se llama presión atmosférica
normal.
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A nivel del mar: Presión atmosférica normal 
760 mm Hg = Presión atmosférica = 1 atm
PA = PB
𝑃𝐴 = 𝜌 𝑔 ℎ = 1033
𝑔𝑓
𝑐𝑚2
𝑃𝐴 = 𝜌 𝑔 ℎ = 101325
𝑁
𝑚2
= 101325 Pa
BARÓMETRO DE TORRICELLI
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BARÓMETROS
Evangelista Torricelli físico matemático 1608-
1647. A la muerte de Galileo ocupa la catedra 
de matemática en la Academia de Florentina. 
Murió un 25 de octubre de tifoidea.
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PRESIÓN ATMOSFÉRICA O BAROMÉTRICA
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Vacuómetro
PRESIÓN MANOMÉTRICA (Pman)
• Es la presión relativa que se mide con respecto a la presión 
externa o atmosférica.
• Puedes ser positivo, negativo o cero.
• Mide la diferencia existente entre la presión del gas (presión 
absoluta) y la atmosférica en un determinado lugar.
• Se mide con el manómetro y existe de diversos tipos.
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Pbar. = Pgas
∆P = Pman = 0 ∆P = Pman > 0 ∆P = Pman < 0
(Presión de 
vacío o 
succión)
Pgas > P bar Pgas < P bar
MANÓMETROS DE TUBO EN U
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Manómetro que mide 
presión absoluta
PRESIÓN ABSOLUTA (Pabs)
• Es la presión del sistema con respecto 
al vacío absoluto.
• No tiene valores negativos.
• Es la presión total o real del sistema. 
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PROBLEMA 4
¿Cuál es la presión del aire (en torr) encerrado en un barómetro si la
diferencia de niveles de mercurio es 60 cm, en una ciudad donde la
presión atmosférica es 90,6 kPa?
A) 20 B) 30 C) 50 D) 80 E) 70
Rpta. D
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Del siguiente gráfico, determine la presión absoluta del gas “X”, en
atmósferas.
Dato: 𝑃𝑏𝑎𝑟 = 76 𝑐𝑚𝐻𝑔
PROBLEMA 5
A) 0,18 B) 1,28 C) 1,48 D) 1,38 E) 1,18
Rpta. E
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Halle la presión absoluta del gas mostrado en las figuras a (en
atmósferas) y b (en mmHg), respectivamente.
Dato: 76 cmHg = 10,33 mH2O.
A) 1,98 y 1502 B) 1 y 798 C) 1 y 1502
D) 2 y 798 E) 2 y 818
PROBLEMA 6
Rpta. B
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Un balón que contiene un cierto gas posee una presión manométrica
de 200 mmHg a nivel del mar; en las mismas condiciones se mide la
presión del balón en una ciudad de gran altitud y el manómetro indica
300 mmHg. Halle la presión barométrica (en kPa) en dicha ciudad.
Dato: 1 atm < > 760 mmHg < > 101,3 kPa
A) 55 B) 66 C) 88 D) 77 E) 99 
PROBLEMA 7
Rpta. C
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Usando los datos del esquema indique la veracidad (V) o falsedad (F)
de las proposiciones siguientes.
I. La presión barométrica es mayor que la presión del gas.
II. La presión manométrica es de 0,25 atm
III. La presión absoluta del gas es igual a 1,20 atm.
A) VVV B) VFV C) FVV D) VVF E) FVF
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PROBLEMA 8
Patm = 722 mmHg
h = 19 cm
1 atm = 760 mmHg
Rpta. C
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𝑻𝟏 𝑻𝟐 𝑻𝟑
𝑻𝟏 < 𝑻𝟐 < 𝑻𝟑
Magnitud fundamental del SI que mide el grado o nivel de
energía interna de la materia; está directamente relacionado
con el grado de movimiento o energía cinética de las unidades
estructurales de la materia.
TEMPERATURA
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26
El calor es la energía que
se propaga debido a una
diferencia de temperatura.
La relación entre calor y temperatura es que para que la
temperatura de un cuerpo cambie debe haber una
transferencia de calor.
2727
Escalas Relativas: Celsius (ºC), Fahrenheit (ºF)
Escalas Absoluta: kelvin (K)
 
5
 
273 -K =
9
32 -Fº = 
5
ºC 
5
 
K =
9
º
 = 
5
º  FC
Conversión de escalas de temperatura
Lecturas Variaciones
ESCALAS DE TEMPERATURA
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Fahrenheit
Celsius
Lord Kelvin
Temperatura de 
ebullición normal 
del agua
Temperatura de 
fusión normal del 
agua
Cero absoluto
ESCALAS DE TEMPERATURA
29
29
30
30
El efecto invernadero es un fenómeno que mantiene la temperatura
promedio para la vida aproximadamente en 14 °C, pero si salimos de
la Tierra la temperatura a la luz del sol llega a los 257 °F. Determine
el valor de la temperatura a la luz del sol en Kelvin.
A) 125 B) 150 C) 57 D) 287 E) 398
PROBLEMA 9
Rpta. E
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La organización meteorológica mundial, en el 2019, emitió un informe
sobre los lugares con los climas más extremos, uno de ellos fue
Minnesota en EE.UU. donde la temperatura registrada fue de −55oC.
Por otro lado, en Port Augusta (Australia) se reportó una temperatura
de 49oC. Al respecto determine la temperatura más alta en Fahrenheit
y la más baja en Kelvin.
A) 120,0 – 218,0 B) 322,0 – 67,0C) 120,2 – 328,0
D) 56,2 – 218,0 E) 218,0 – 120,0
PROBLEMA 10
Rpta. A
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PROBLEMA 11
Rpta. E
El carbón es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en
carbono y con cantidades variables de otros elementos. Si una
muestra de carbón es calentada desde 50ºC hasta 150ºC, determine
la variación de dichas temperaturas en Fahrenheit (°F).
A) 130 B) 100 C) 108 D) 150 E) 180
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En la estación de invierno, en la ciudad de New Jersey la temperatura
en las mañanas suele ser en promedio −22oF. Si la temperatura se
incrementa en 20oC. ¿Qué temperatura (en oF) registra el termómetro?
A) 58 B) 14 C) 20 D) −2 E) 2
PROBLEMA 12
Rpta. B
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Una lámina de cierta aleación se somete a tratamientos térmicos para
mejorar sus propiedades mecánicas. Para ello se le realiza dos
calentamientos sucesivos de 200 °C y de 360 °F para luego enfriarla
bruscamente en 300 K. Si la temperatura final de la lámina es 673 K,
calcular su temperatura (en °C) antes de iniciar el tratamiento.
A) 300 B) 400 C) 273 D) 200 E) 500
PROBLEMA 13
Rpta. A
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En la escala relativa oQ, la temperatura de fusión normal del agua es
−10oQ y su temperatura de ebullición es 140oQ. Si la temperatura de
ebullición del peróxido de hidrógeno es 423 K. Determine la
temperatura de ebullición del peróxido de hidrógeno en la escala oQ.
A) 225 B) 205 C) 215 D) 150 E) 235
PROBLEMA 14
Rpta. B
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Respecto a las variables de estado de los gases, determine la
secuencia correcta de verdad (V) o falsedad( F) según corresponda.
I. La presión absoluta del gas esta dada por el conjunto de choques
intermoleculares.
II. El volumen del gas esta definido por la capacidad del recipiente
que lo contiene.
III. La temperatura del gas esta relacionada con el grado de
movimiento molecular.
A) VVF B) FVV C) FVF D) VVV E) FFV
PROBLEMA 15
Rpta. B
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BIBLIOGRAFÍA:
▪ Silberberg, M. S. (2008) Chemistry: The Molecular Nature of 
Matter and Change; McGraw Hill: New York.
▪ Brown, T. E.; LeMay, H. E.; Bursten, B. E.; Murphy, C.; 
Woodward, P. W. (2009) Chemistry: The Central Science; 
Pearson: New York.
▪ Chang, Raymond (2007) Química. (9a. Ed.). México D.F.: Mc 
Graw-Hill. 
▪ Petrucci, Ralph H. (2003) Química General. (8a. Ed.) Madrid: 
Pearson Education.