Problema de Teoría Cinética de los Gases

Un recipiente cuyo volumen es de 10 l contiene 16 g de oxígeno siendo su temperatura de 13 oC y está en comunicación por medio de una llave, inicialmente cerrada, con otro recipiente de volumen 8 l conteniendo oxígeno a la presión de 700 mm de Hg y temperatura de 13 oC. Se abre la llave que pone en comunicación ambos recipientes. Determinar: a) peso de oxígeno en el segundo recipiente; b) indicar de qué a cuál recipiente pasa oxígeno; c) presión final del gas, una vez que se ha alcanzado el equilibrio. Peso molecular del oxígeno: 32 g/mol.

a) m2=10.05 g
b) DEL PRIMER RECIPIENTE AL SEGUNDO
c) P=806.19 mm de Hg

a) Los datos que tenemos para el segundo recipiente son:

P2=700 mm de Hg=0.921 atm; V2=8 l; T2=13ºC=286 K

Por la ley de los gases perfectos:

m2=10.05 g

 

b) Pasará oxígeno del recipiente que tenga más presión al que tenga menos. En el segundo recipiente la presión es:

P2=0.921 atm

Determinaremos la presión en el primer recipiente, donde la temperatura es:

T1=13ºC=286 K

Aplicamos en él la ley de los gases perfectos:

Como P1>P2 pasará oxígeno del primer recipiente al segundo.

DEL PRIMER RECIPIENTE AL SEGUNDO

 

c) Tenemos por la ley de los gases perfectos que para el primer recipiente:

Y para el segundo:

Una vez que se ha abierto la llave tendremos n moles a presión P, a la misma temperatura T y ocupando un volumen V que será la suma de los dos volúmenes anteriores:

V=V1+V2=10+8=18 l

Para este conjunto:

Y se deberá cumplir además que:

P=806.19 mm de Hg