Teoría cinética de los gases - Ejercicios de física y matemática

Teoría cinética de los gases
Un recipiente se llena con gas helio y otro con gas argón. Si ambos recipientes se
encuentran a la misma temperatura, ¿cuáles moléculas tienen la velocidad rms
más alta?
2.
Si usted desea fabricar una loción para después de afeitar con una fragancia que
tenga menor “probabilidad de desaparecer antes de aplicarla”, ¿usaría una loción
de masa molecular alta o baja?
3.
Un gas se compone de una mezcla de moléculas de He y N2. ¿Las moléculas más
ligeras de He viajan más rápido que las moléculas de N2? Explique.
4.
Aunque la velocidad promedio de las moléculas de gas en equilibrio térmico a
cierta temperatura es mayor que cero, la velocidad promedio es cero. Explique.
5.
¿Cuál es la razón de que un ventilador haga que usted sienta más fresco en un
día caluroso?
6.
La ingestión de alcohol hace que quien lo bebe se sienta más acalorado. Pero
cuando el alcohol se fricciona en el cuerpo, disminuye la temperatura de este.
Explique este último fenómeno.
7.
Un líquido llena parcialmente un recipiente. Explique por qué la temperatura del
líquido disminuye cuando el recipiente se vacía parcialmente.
8.
Un recipiente que contiene un volumen fijo de un gas se enfría. ¿La trayectoria
libre media de las moléculas de gas aumenta, disminuye o permanece constante
en el proceso de enfriamiento? ¿Qué sucede con la frecuencia de choque?
9.
Un gas se comprime a temperatura constante. ¿Qué sucede con la trayectoria
libre media de las moléculas en este proceso?
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10. Si un globo lleno de helio al principio a temperatura ambiente se pone en una
congeladora, ¿su temperatura aumenta, disminuye o permanece constante?
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11. ¿Qué le pasa a un globo lleno de helio que se suelta en el aire? ¿Se expandirá o
contraerá? ¿Dejará de ascender a cierta altura?
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12. ¿Por qué un gas diatómico tiene un contenido de energía mayor por mol que un
gas monoatómico a la misma temperatura?
13. ¿Qué pasa con la ecuación de Van der Waals cuando el volumen por mol, V,
aumenta?
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14. Un gas ideal está contenido en un recipiente a 300 K. Si la temperatura se
incrementa a 900 K, ¿en qué factor cambia la presión en el recipiente?
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15. A temperatura ambiente, la velocidad promedio de una molécula de aire es de
varios cientos de metros por segundo. Una molécula que viaje a esta velocidad
debe atravesar una habitación en una fracción de segundo. En vista de lo anterior,
¿por qué el aroma de un perfume (u otros olores) tarda varios minutos en recorrer
una habitación?
16. Un recipiente se llena con gas a cierta presión y temperatura de equilibrio. ¿Todas
las moléculas del gas en el recipiente tienen la misma velocidad?
17. En nuestro modelo de la teoría cinética de los gases, las moléculas se
consideraron como esferas que chocan elásticamente con las paredes del
recipiente. ¿Este modelo es real?
Hernán Verdugo Fabiani
Profesor de Matemática y Física
www.hverdugo.cl
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