TEORÍA ATÓMICA DE LA MATERIA

2. DESARROLLO DEL MODELO ATÓMICO-MOLECULAR DE LA MATERIA

 

 

 

2.6. CUESTIONES, EJERCICIOS Y PROBLEMAS

 

 

 

1. Una de las propiedades más conocidas del aire es su compresibilidad (que consiste en la reducción del volumen que ocupa, al presionar sobre él, como se comprueba fácilmente con una jeringuilla). Esto se interpreta correctamente diciendo que: (señalad la respuesta correcta).
a) El aire es como una esponja (todo continuo), que al presionar se reduce.
b) Entre las partículas existen espacios vacíos o huecos, que al presionar disminuyen de tamaño.
c) Son las partículas las que al ser comprimidas se reducen de tamaño.

2. La figura A, representa una esfera conteniendo en su interior 20 g de hielo. A continuación se calienta hasta conseguir que todo se transforme en vapor de agua (figura B). Señalad con una cruz la proposición más correcta:

3. Se sabe que conforme descendemos en el mar cada 10 m la presión aumenta aproximadamente en 1 atm. Un buceador se encuentra a 30 m de bajo la superficie respirando aire a 4 atm. Admitiendo que el volumen de aire en sus pulmones en un instante dado sea de 3 litros, se pide: Dad una explicación lo más detallada posible de por qué no debería ascender a la superficie rápidamente sin expulsar el aire que tiene en los pulmones.

4. En un recipiente con un émbolo que puede subir y bajar fácilmente existen 750 cm3 de un gas a la presión de 1 atm y 20 ºC. Calentamos hasta que el gas ocupa un volumen de 1500 cm3 (manteniendo la presión constante). Calculad a qué nueva temperatura se encontrará el gas.

Rdo. A una temperatura de 313 ºC.

5. Un gas ocupa un volumen de 20 litros a 1 atmósfera y se comprime (a temperatura constante) hasta que su volumen se reduce a la quinta parte. ¿Cuál será la presión que ejercerá ahora el gas sobre las paredes?

Rdo. Una presión de 5 atm

6. Un gas se encuentra en un recipiente cerrado de paredes fijas y 750 cm3 de volumen, a una presión de 740 mm de Hg y una temperatura de 20 ºC. Determinad el nuevo valor de la presión en atmósferas, cuando se eleve la temperatura hasta 100 ºC.

Rdo. El nuevo valor de la presión es 1’24 atm

7. Un neumático de un automóvil contiene aire a una presión de 2’1 bar y una temperatura de 15ºC. En una parada realizada después de recorrer un largo trayecto el conductor volvió a medir la presión y encontró una valor de 2’5 bar. ¿Funcionaba mal el aparato? Determinad la nueva temperatura del aire y explicad el porqué se recomienda siempre medir la presión de los neumáticos en frío (antes de circular con el vehículo). Nota: Haced la aproximación de suponer que la variación de volumen es
despreciable.

Rdo. La temperatura al final del trayecto es de 69’9 ºC

8. Una persona afirma que es capaz de meter un huevo duro dentro de un recipiente con una abertura bastante más estrecha que el huevo y sin empujarlo. Primero coloca la botella debajo de un grifo del que sale agua muy caliente para calentar toda la botella bien por dentro y por fuera, echando también algo de agua dentro. Luego coloca el huevo duro (previamente pelado) sobre la boca de la botella de forma que la tape totalmente y la enfría rápidamente sumergiéndola hasta el cuello en agua fría observando que, efectivamente, el huevo se introduce dentro. Utilizad vuestros conocimientos sobre la naturaleza y comportamiento de los gases para explicar el fenómeno.

9. Se calienta un poco de agua dentro de una lata de refresco vacía. Luego, utilizando unas pinzas como las de la figura, se calienta hasta ebullición permitiendo que salga vapor de agua por el agujero de la lata durante unos instantes y después, con un movimiento muy rápido, se gira y se introduce boca abajo en un recipiente con agua dispuesto previamente al lado. Al realizar esta experiencia se comprueba que la lata se aplasta. Dad una explicación científica de este hecho.

10. A un estudiante, con la excusa de medir su capacidad pulmonar, le presentaron una botella como la de la figura y le pidieron que soplase fuertemente por el tubo para ver cuánto aire era capaz de meter dentro de la botella. Sin pensarlo dos veces, se puso a soplar y en cuanto se separó del tubo salió por éste un chorro de agua que lo refrescó un poco. Dad una explicación científicamente satisfactoria del suceso.