Define: presión, volumen y temperatura.

P=F/A; V=espacio ocupado; T(K)=t(^C)+273,15

Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Tema 3: Los gases — Saberes previos

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Respuesta rápida

En la atmósfera, volcanes, aguas, seres vivos, el suelo y el espacio. 2) Presión: $P=F/A$ (Pa, atm). Volumen: espacio ocupado (m³, L). Temperatura: energía cinética media (K = °C + 273,15).

quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 3 min lectura

Solución — Página 14

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 1

¿En qué lugares de la naturaleza podrías encontrar la materia en estado gaseoso?

La materia gaseosa está presente en la atmósfera terrestre: el aire que respiramos (nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono y vapor de agua) ocupa la capa gaseosa que rodea el planeta.
En el interior de los volcanes y fumarolas se liberan gases como el dióxido de carbono ( $\text{CO}_{2}$ ), el vapor de agua ( $\text{H}_{2}\text{O}$ ) y el dióxido de azufre ( $\text{SO}_{2}$ ).
En las aguas termales, lagos y océanos se encuentran gases disueltos, por ejemplo el oxígeno disuelto, necesario para los peces, y el $\text{CO}_{2}$ en agua carbonatada natural.
En la biósfera, los seres vivos producen gases: las plantas liberan $\text{O}_{2}$ en la fotosíntesis y todos los organismos emiten $\text{CO}_{2}$ en la respiración; en digestiones y pudriciones se genera metano ( $\text{CH}_{4}$ ).
En el suelo y en aguas subterráneas burbujean gases como el metano y el dióxido de carbono; también hay gases disueltos en las fuentes y manantiales.
En el espacio exterior existen enormes nubes de gas interestelar e hidrógeno y helio en las estrellas.

Respuesta

El aire atmosférico, volcanes y fumarolas, aguas (disueltos), seres vivos, el suelo y el espacio.

Ejercicio 2

¿Podrías definir los siguientes términos: presión, volumen y temperatura?

Parte 2.a

Presión

Definición física: es la fuerza que se aplica perpendicularmente sobre una unidad de superficie.
Expresión matemática: $P = \dfrac{F}{A}$ , donde $F$ es la fuerza y $A$ el área.
Unidades: en el SI, el pascal ( $1 \, \text{Pa} = 1 \, \text{N}/\text{m}^{2}$ ); en la práctica química también se usan el atmósfera ( $1 \, \text{atm} = 101325 \, \text{Pa}$ ) y el milímetro de mercurio ( $1 \, \text{mmHg} = 133{,}32 \, \text{Pa}$ ).
En los gases, la presión surge de los choques de las moléculas contra las paredes del recipiente.

Respuesta

$P = \dfrac{F}{A}$ ; fuerza por unidad de área, medida en Pa, atm o mmHg.

Parte 2.b

Volumen

Definición: es el espacio tridimensional que ocupa un cuerpo o la porción de espacio confinada que contiene a la muestra de gas.
Para un gas, el volumen es el del recipiente que lo contiene, ya que las moléculas se distribuyen hasta ocuparlo todo.
Unidades: en el SI, el metro cúbico ( $\text{m}^{3}$ ); en el laboratorio, litro ( $\text{L}$ ) o mililitro ( $\text{mL}$ ), con $1 \, \text{L} = 10^{-3} \, \text{m}^{3} = 1000 \, \text{mL}$ .

Respuesta

Espacio que ocupa la materia, medido en $\text{m}^{3}$ , L o mL.

Parte 2.c

Temperatura

Definición: es una magnitud que expresa el grado de calor o de agitación térmica de las partículas de un cuerpo; mide la energía cinética promedio de las moléculas.
Relación microscópica: a mayor temperatura, mayor es la velocidad media de las moléculas, $\overline{E}_{k} \propto T$ .
Escala absoluta: el kelvin ( $\text{K}$ ), donde $0 \, \text{K}$ es el cero absoluto. Conversión: $T(\text{K}) = t(^{\circ}\text{C}) + 273{,}15$ .
Escala cotidiana: grados Celsius ( $^{\circ}\text{C}$ ), donde el agua se congela a $0 \, ^{\circ}\textC y hierve a$ 100 $\$ , $^{\circ}@@MATH_0@@ a$ 1 $\$ , $\text{atm}$ $.

Respuesta

$T(\text{K}) = t(^{\circ}\text{C}) + 273{,}15$ ; mide la energía cinética media de las partículas, en K, $^{\circ}\text{C}$ o $^{\circ}\text{F}$ .

Contenido de la página

TEMA 3: Los gases

[Infografía: usos y ciclo de los gases en la industria — planta petrolera, transporte de gas licuado, planta industrial, estación de carga de vehículos, cilindros de gas, fuego, gasolina, LNG y naturaleza (hoja y planeta).]

Saberes previos

¿En qué lugares de la naturaleza podrías encontrar la materia en estado gaseoso? ¿Podrías definir los siguientes términos: presión, volumen, temperatura?

Texto de Química — página 13

Ejemplos resueltos

Convertir 25 °C a kelvin y 300 K a °C.

$T = 25 + 273{,}15 = 298{,}15 \, \text{K}$ . 2. $t = 300 - 273{,}15 = 26{,}85 \, ^{\circ}\text{C}$ . Respuesta: 298,15 K y 26,85 °C.

Tabla

Magnitud	Definición	Fórmula	Unidades SI y prácticas
Presión	Fuerza por unidad de área	$P=\dfrac{F}{A}$	Pa (SI), atm, mmHg
Volumen	Espacio tridimensional ocupado	—	m³ (SI), L, mL
Temperatura	Energía cinética media de las partículas	$T(\text{K})=t(^{\circ}\text{C})+273{,}15$	K (SI), °C, °F

Fórmulas y ecuaciones

P = F/A

T(K) = t(°C) + 273,15

1 atm = 101 325 Pa = 760 mmHg

P = $\frac{F}{A}$

T( $\text{K}$ ) = $t(^{\circ}$ $\text{C}$ ) + 273{,}15

1 $\$ , $\text{atm}$ = 101325 $\$ , $\text{Pa}$ = 760 $\$ , $\text{mmHg}$

1 $\$ , $\text{L}$ = $10^{-3}$ $\$ , $\text{m}$ $^{3}$ = 1000 $\$ , $\text{mL}$

Glosario (5)

Presión: Fuerza aplicada perpendicularmente por unidad de área; en un gas, se debe a los choques moleculares contra las paredes. Se mide en Pa, atm o mmHg.
Volumen: Espacio tridimensional que ocupa una muestra de materia; para un gas coincide con el volumen del recipiente. Se mide en m³, L o mL.
Temperatura: Magnitud que mide la energía cinética media de las partículas de un sistema. Se expresa en K, °C o °F.
Estado gaseoso: Estado de la materia en el que las partículas están muy separadas, se mueven libremente y ocupan todo el volumen disponible.
Cero absoluto: Temperatura mínima teórica, 0 K (−273,15 °C), en la que cesa el movimiento térmico de las partículas.

Preguntas para practicar

¿En qué lugares de la naturaleza podrías encontrar la materia en estado gaseoso?

En la atmósfera (aire), en volcanes y fumarolas, disuelta en aguas naturales, producida por los seres vivos (O₂, CO₂, CH₄), en el suelo y en el espacio interestelar.

¿Podrías definir presión, volumen y temperatura?

Presión es la fuerza por unidad de área (P = F/A, en Pa, atm o mmHg); volumen es el espacio tridimensional que ocupa la materia (m³, L, mL); temperatura es la medida de la energía cinética media de las partículas (K, °C, °F).