Cambio de volumen de un gas a presión constante

Enunciado

dificultad
Dificultad fácil para los ejercicios de nivel avanzado

Determina la variación de volumen que experimentan 40 g de oxígeno O2 a presión de 1 atm cuando su temperatura pasa de 25 ºC a 50 ºC.

Solución

Datos

  • Masa del gas: m = 40 g
  • Presión del gas p = 1 atm
  • Temperatura inicial Ti = 25 ºC = 298.15 K
  • Temperatura final Tf = 50 ºC = 323.15 K

Consideraciones previas

  • Un mol de oxígeno pesa 32 g, por tanto 40 g corresponden a n = 40/32 = 1.25 mol
  • La variación de temperatura ∆T = Tf - Ti = 25 K

Resolución

La ecuación de estado de los gases ideales determina que:

p·V=n·R·T

Así, podemos escribir:

p·Vi=n·R·Tip·Vf=n·R·Tfp·Vf-p·Vi=n·R·Tf-n·R·Tip·V=n·R·T

V=n·R·Tp=1.25·0.083·251=2.59 L

Autor artículo
Sobre el autor
José Luis Fernández Yagües es ingeniero de telecomunicaciones, profesor experimentado y curioso por naturaleza. Dedica su tiempo a ayudar a la gente a comprender la física, las matemáticas y el desarrollo web. Ama el queso y el sonido del mar.

Fórmulas

Estas son las principales fórmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teoría de los apartados relacionados. Además, en ellos encontrarás, bajo la pestaña Fórmulas, los códigos que te permitirán integrar estas fórmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.

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