Transformaciones de gas: ejercicios resueltos.

Sabemos que las transformaciones de gas pueden ser:
isocórico

Transformación en la que el volumen de gas permanece constante.

isoterma
Transformación en la que la temperatura permanece constante.

Isobárico
Transformación en la que la presión se mantiene constante.

Ahora veamos algunas aplicaciones de estas ecuaciones en ejercicios:
1) (FUVEST - SP) Un recipiente indeformable y herméticamente cerrado contiene 10 litros de un gas perfecto a 30 ° C, soportando una presión de 2 atmósferas. Se aumenta la temperatura del gas hasta alcanzar los 60 ° C.
a) Calcule la presión final del gas.
b) Dibuje la gráfica de presión versus temperatura de la transformación descrita.
Solución:
Letra a)
Considerando que el volumen de gas es constante, la transformación es isocórica.
Así,

Sustituyendo los valores proporcionados por el problema en la ecuación de transformación isocórica, tenemos:

Por tanto, podemos concluir que la presión y la temperatura son cantidades directamente proporcionales.
Letra b)
A partir de la resolución del ítem anterior, podemos trazar el gráfico de presión en función de la temperatura (presión x temperatura).

2) (FAAP - SP) A 27º C, un gas ideal ocupa 500 cm3. ¿Qué volumen ocupará a -73º C, siendo la transformación isobárica?
Se sabe que:
T₁ = 27º C = 300 K
T₂ = -73 ° C = 200K
V₁ = 500 cm³
V₂ = ?
De la transformación isobárica tenemos que:
, así:

Podemos concluir que, para la transformación isobárica, el volumen y la temperatura son directamente proporcionales.
3) (UNIMEP - SP) 15 litros de una masa gaseosa dada están a una presión de 8.0 atm y una temperatura de 30 ° C. Cuando sufre una expansión isotérmica, su volumen se convierte en 20 litros. ¿Cuál será la nueva presión de gas?
De la declaración tenemos:
V₁ = 15 litros
V₂ = 20 litros
PAG₁ = 8.0 atmósferas
PAG₂ = ?
T = 30º C = 303 K (TEMPERATURA CONSTANTE)
Usando la ecuación de transformación isotérmica, tenemos:

Según la transformación isotérmica, la presión y el volumen, en una transformación gaseosa, son cantidades inversamente proporcionales.
* Nota: Para resolver problemas que involucran transformaciones de gas, SIEMPRE debemos usar la temperatura en la escala absoluta (Kelvin).

Por Kleber Cavalcante
Licenciada en Física
Equipo Escolar de Brasil

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Transformaciones de gas
Vea cómo se lleva a cabo cada una de las transformaciones.

Termología - Física - Escuela Brasil

Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformacoes-gasosas-exercicios-resolvidos.htm