Unidad 3

Asignatura: Fisicoquímica

Semestre : tercero

Docente: M.Sc..Arturo Espinoza M

UNIDAD 3. ESTRUCTURA DE GASES 1. Una caja cuadrada contiene He a 25°C .si los átomos chocan con las paredes en forma perpendicular a una razón de 4x1022 veces por segundo , calcule la fuerza y la presión ejercida sobre la pared , dado que el área de la pared mide 100cm2 y la velocidad de los átomos es de 600 ms-1. 2. Calcule la energía cinética promedio de traslación de una molécula de N2 y de 1 mol de N2 a 20°C. 3. ¿A qué temperatura deben enfriarse los átomos de He para que tengan la misma vrms que el O2 a 25°C. 4. La crms del metano es 846ms-1 .¿cuál es la temperatura del gas. 5. Calcule el valor de la crms de las moléculas de ozono en la estratosfera, donde la temperatura es de 250 K. 6. ¿A qué temperatura tendrán los átomos de He el mismo valor que la crms de las moléculas de N2 a 25°C.resuelva este problema sin calcular el valor de crms del N2. 7. Calcular la velocidad cuadrática media, la velocidad promedio y la velocidad más probable de una molécula de oxigeno molecular a 300 K y 500 K .comparar con los valores para el hidrogeno. 8. Calcular la energía correspondiente al máximo de la curva de distribución de energía. 9. El siguiente figura muestra las curvas de distribución de rapidez de maxwell de un cierto gas ideal a dos temperatura diferentes (T1 yT2) .calcule el valor de T2.

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Gestión: I/2016

Asignatura: Fisicoquímica

Semestre : tercero

Docente: M.Sc..Arturo Espinoza M

10. La cantidad (𝐶 − 𝐶̅ )2 = 𝐶 2 − 2𝐶𝐶̅ + 𝐶̅ 2 es el cuadrado de la desviación de la rapidez de una molécula de la rapidez promedio. Calcular el valor promedio de esta cantidad empleando la distribución de Maxwell, tomar luego la raíz cuadrada del resultado para obtener la raíz de la desviación cuadrática media de la distribución. 11. Las rapideces de 12 partículas (cm/s) son 0,5 1,5 1,8 1,8 1,8 1,8 2 2,5 3 3,5 y 4.Encuentre la rapidez promedio , la raíz de la rapidez media cuadrática y la rapidez más probable de esta partículas. Explique sus resultados. 12. En un recipiente que contiene gas, supóngase que en un instante inicial cualquiera, todas las moléculas tienen la misma energía de traslación 4x10-13 ergs. Con el trascurso del tiempo el movimiento se hace caótico y las energías se distribuyen finalmente según maxwell. a) calcular la temperatura final del sistema, b) ¿Qué fracción de moléculas se encuentra al final en el intervalo de energías 3,97x10-13 y 4,03x10-13 ergs. 13. Si 2,0 × 1023 átomos de argón (Ar) colisionan sobre 4,0 cm2 de pared por segundo a un ángulo de 90 con respecto a la pared, cuando se mueven con una velocidad de 45 000 cm s−1, ¿qué presión (en atm) ejercen sobre la pared? 14. La velocidad raíz cuadrática media (vrcm) del CH4 es 846 ms−1. ¿Cuál es la temperatura del gas? 15. A cierta temperatura, la rapidez de seis moléculas gaseosas en un recipiente son 2,0ms−1; 2,2ms−1; 2,6ms−1; 2,7ms−1; 3,3ms−1 y 3,5ms−1. Calcule la velocidad raíz cuadrática media (crcm) y la velocidad promedio (𝑐̅) de las moléculas. Estos dos valores promedio son cercanos uno al otro, pero el valor raíz cuadrático medio es siempre el mayor. ¿Por qué? 16. Calcule el valor de cmp para el C2H6 a 25 °C. ¿Cuál es la razón del número de moléculas con velocidad de 989ms−1 con respecto al número de moléculas con velocidad de cmp?

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