Ejercicios de química resueltos. Química de gases. Leyes empíricas. Brown 15ed. muestra 10.3

[Ejercicios resueltos de leyes empíricas de los gases]

 Ejemplo 10.3. Supongamos que tenemos un gas confinado en un cilindro con un pistón móvil, sellado de manera que no haya fugas. ¿Cómo afectarán los siguientes cambios a (i) la presión del gas, (ii) el número de moles de gas en el cilindro, (iii) la distancia promedio entre moléculas?:

(a) Calentar el gas manteniendo la presión constante.

(b) Reducir el volumen manteniendo la temperatura constante.

(c) Inyectar más gas manteniendo la temperatura y el volumen constantes.

Etapa analítica

Usaremos la [Ley del gas ideal] despejando la presión.

(a) Al calentar el gas, la presión aumenta, mientras que los demás parámetros permanecen constantes, ya que el número de moles (n) no varía y la distancia promedio entre moléculas depende únicamente del volumen (V).

(b) La presión se incrementa, el número de moles sigue siendo el mismo, pero la distancia promedio entre moléculas disminuye al reducirse el volumen disponible.

(c) Tanto la presión como la cantidad de moles aumentan, mientras que la distancia promedio entre moléculas disminuye, aunque este cambio no resulta significativo dentro del modelo de gas ideal.

Referencias

Brown, T. L., LeMay, H. E. Jr., Bursten, B. E., Murphy, C. J., & Woodward, P. M. (2022). Chemistry: The Central Science (15th ed., AP Edition). Pearson Savvas Higher Education.

García García, J. L. (2025). Dimensional Analysis in Chemistry Textbooks 1900-2020 and an Algebraic Alternative. Educación química, 36(1), 82-108.

García García, J. L. (2025). Química general: Una guía moderna para bachillerato y universidad con enfoque algebraico. Ciencias de Joseleg.