Teoría Cinética de los Gases

Un cilindro de paredes impermeables al calor está dividido en tres compartimentos, A, B y C por dos pistones, M₁ y M₂ móviles reversiblemente y sin rozamientos. Cada compartimento contiene 1 mol de gas perfecto diatómico, siendo inicialmente la presión en los tres compartimentos igual, P₀=10⁵ N/m² y la temperatura en los tres T₀=300 K. En el compartimento A hay una resistencia eléctrica de capacidad calorífica despreciable, que calienta muy lentamente el gas hasta que la temperatura en C es de 360 K. Determinar la presión, el volumen y la temperatura final en los tres compartimentos, así como el calor suministrado por la resistencia en el siguiente caso: el pistón M₁ es adiabático (impermeable al calor) y el M₂ es diatérmico (permeable al calor)
Tómese: 1 atm=101324.72 N/m²; R=2 cal/molK=0.082 atml/Kmol.

Problema de Teoría Cinética de los Gases. Aparece en la convocatoria de SEP1999.

Se tiene un mol de oxígeno a 25 ^oC y 770 mm de Hg de presión. Calcular: a) la densidad absoluta en g/l; b) la velocidad media de agitación de sus moléculas; c) el número de átomos de oxígeno que contendrá. Número de Avogadro: N_A=6.023·10²³ moléculas/mol; constante de los gases ideales: R=0.082 atml/Kmol=8.31 J/molK.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

¿Qué se entiende por recorrido libre medio? Indique de qué depende esta magnitud.

Cuestion de Teoría Cinética de los Gases.

Calcular la velocidad cuadrática media de una molécula de hidrógeno a la temperatura de 20 ^oC, en un recinto donde la presión es 70 cm de Hg. Peso molecular del hidrógeno: 2.016 g/mol; 1 atm=101324.72 N/m².

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Un mol de un gas ideal biatómico a una presión inicial de 4 atm y una temperatura de 27^oC realiza el siguiente ciclo reversible: 1) se expande isotérmicamente hasta que su volumen se duplica; 2) se comprime a presión constante hasta su volumen inicial; 3) se comprime isotérmicamente hasta una presión de 4 atm; 4) se expande a presión constante hasta su volumen inicial. a) Representar una gráfica exacta del proceso en un diagrama PV; b) calcular el trabajo realizado por el gas por ciclo; c) calcular el rendimiento del ciclo; d) comparar dicho rendimiento con el de un ciclo de Carnot que actuara entre las temperaturas de las isotermas anteriores.
Constante de los gases perfectos R=0.082 atm·l/mol·K=2 cal/mol·K; coeficiente adiabático de un gas biatómico γ=1.4.

Problema de Teoría Cinética de los Gases. Aparece en la convocatoria de SEP2001.

Se tienen 56 g de nitrógeno (peso molecular 28 g/mol) que están a una temperatura de 27 ^oC. Se pide calcular: a) la energía cinética total de sus moléculas (R=0.082 atml/Kmol=8.31 J/molK); b) si esa energía cinética se convirtiera totalmente en trabajo en 30 s, ¿cuántos caballos de vapor desarrollarían? c) Suponiendo que la masa de nitrógeno ocupa un volumen de 10 l a la citada temperatura, ¿qué presión ejercerá?
1 C.V.=746 W

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Significado físico de la ley de distribución de velocidades. Explica los parámetros característicos de esta función.

Cuestion de Teoría Cinética de los Gases.

Se sabe que en un cristal de cloruro sódico la malla elemental es un cubo cuya arista vale 5.63 Å a 20 ^oC y que contiene cuatro átomos de cloro y cuatro de sodio. La densidad del cloruro sódico a esa temperatura es 2.1632 g/cm³. La masa atómica del cloro es 35.457 g/mol y la del sodio 22.997 g/mol. Calcular el número de Avogadro.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Demostrar la relación c_p=c_v+R para un gas ideal monoatómico. Cómo se modifica esta expresión para un gas ideal diatómico?

Cuestion de Teoría Cinética de los Gases.

El calor de vaporización del agua bajo la presión normal es 539.55 cal/g a 100 ^oC. Calcular para una molécula: a) la energía cinética media; b) la energía que gasta para escapar del líquido. Constante de los gases perfectos: R=8.31 J/molK; número de Avogadro: 6.023·10²³ moléculas/mol.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.