Problema de Teoría Cinética de los Gases

En un recinto vacío de volumen 20 cm3 se introduce 1 mg de gas hidrógeno a 17 oC. A continuación se disminuye la temperatura a 10 oC y se hace un vacío parcial hasta reducir su presión a la centésima parte de su valor inicial. a) ¿Qué valores tenían, en mm de Hg, la presión inicial y final del recinto? b) ¿Qué cantidad de hidrógeno fue extraída del recinto? c) ¿Cuántas moléculas de hidrógeno fueron extraídas?
Número de Avogadro: NA=6.023·1023 moléculas/mol.

a)P2=4.52 mm de Hg
b) Δm=10-3 g
c) ΔN=3.0115·1020 moléculas

a) Tenemos como datos:

V1=V2=V=20 cm3=0.02 l, m1=1 mg=10-3 g, T1=17ºC=290 K, T2=10ºC=283 K, y P2=P1/100

Inicialmente, aplicando la ley de los gases perfectos y llamando M a la masa molecular del hidrógeno:

P1=452.05 mm de Hg

Y la presión final:

P2=4.52 mm de Hg

 

b) Al final tendremos:

En atmósferas la presión final es:

P2=4.52 mm de Hg=0.00595 atm

Sustituyendo:

Por tanto la masa extraída es:

Δm=m1-m2=10-3-10-5=10-3 g

Δm=10-3 g

Y en moléculas, teniendo en cuenta el número de Avogadro:

ΔN=3.0115·1020 moléculas