Si conozco el volumen de un recipiente y el volumen del gas que entra, ¿puedo calcular la presión?

Answer 1

Debes conocer la regla de la fase de Gibbs. Está dada por la siguiente expresión:

F = C – P + 2

donde F es el número de grados de libertad, C es el número de componentes y P es el número de fases en equilibrio termodinámico entre sí.

Un grado de libertad es la cantidad de parámetros independientes que necesita para definir completamente el estado del sistema. Fase es liquido solido o gas. El número de componentes es el número de componentes químicamente independientes del sistema.

Para un gas, el número de fases es uno (P = 1). Solo hay un tipo de componente químico, por lo que el número de componentes sería 1 (C = 1). Así que de la regla de la fase de Gibbs, obtenemos el número de grados de libertad F = 2.

Esto significa que debemos definir al menos dos propiedades para definir completamente el estado del sistema.

Normalmente para gases, serían dos de los tres siguientes.

1. Presión
2. Volumen
3. Temperatura

Una vez que se dan dos, se fija el estado del sistema. Todas las demás propiedades pueden descubrirse conociendo estos dos valores, sin ambigüedad.

Ahora, en su ejemplo, usted ha dicho que solo conoce el volumen del gas. Esto no es suficiente, porque a diferentes temperaturas, el mismo volumen de gas tendría diferentes presiones. Entonces, para conocer la presión, aparte del volumen, incluso necesitaría especificar la temperatura. Una vez que especifique ambos, a partir de eso puede llegar a la presión.

Answer 2

La ley del gas ideal y un poco de álgebra te ayudarán aquí. El IGL dice que el producto del volumen y la presión de un gas es igual a un número constante de moles de gas multiplicado por su temperatura.

Si disminuyo el volumen en un factor de 100, entonces la presión aumentará en un factor de 100.

Hay una trampa para esto.

La elegancia de la Ley del Gas Ideal proviene de una serie de supuestos simplificadores. Ignora que el gas se va a calentar al comprimirlo. El IGL le da lo que la presión “será” después de que el gas vuelva a su temperatura inicial, pero no le dirá qué tan alta será la presión durante la compresión. También se descompone cuando los gases se mueven realmente rápido, se calientan o enfrían extremadamente, o se acercan a las transiciones de fase. Las reglas sobre cómo funcionan estos comportamientos extraños de “gas real” son parte del tema Termodinámica.

Hasta ahora, he sobrevivido a pesar de mi horrorosa ignorancia de la termodinámica. Atribuyo mi supervivencia tanto a la suerte como al hábito de llenar los tanques SCUBA lentamente, de modo que el gas en el interior tenga tiempo de deshacerse del calor de la compresión mientras se llena.

Answer 3

Usa la ley de Boyle.

La presión es inversamente proporcional al volumen si la temperatura es constante.

[math] \ large p \ propto \ dfrac {1} {V} [/ math]

[math] \ implica pV = \ text {constant} [/ math]

[math] \ implica p_1V_1 = p_2V_2 [/ math]

Rellenando los valores.

[math] \ Large 101325 \ text {Pa} \ cdot 100 \ text {m} ^ 3 = 1 \ text {m} ^ 3 \ cdot p_2 \ text {Pa} [/ math]

[math] \ Large \ implica \ boxed {p_2 = 101325 \ cdot 100 = 10132500 \ text {Pa} = 100 \ text {atm}} [/ math]

Answer 4

El volumen del gas no le dice cuánto gas hay (es decir, su masa). Incluso sabiendo la presión, todavía no sabe cuánto gas hay a menos que esté completamente separado del resto de la atmósfera y esté limitado a una ubicación particular de dicho volumen, es decir, el gas se encuentre en un contenedor de 100 metros cúbicos. Si ese es el caso y la temperatura permanece constante (es decir, la misma temperatura en ambos recipientes), puede calcular la presión en el recipiente más pequeño utilizando la Ley de Boyle. (1 atm) (100 metros cúbicos) = P (1 metro cúbico) ==> P = 100 atmósferas.

Answer 5

Creo que estás buscando la ley de Boyle.

[math] p \ propto \ dfrac {1} {v} \ tag * {} [/ math]

lo que nos dice que

[math] p_1v_1 = p_2v_2 = \ text {constant} \ tag * {} [/ math]

Answer 6

Si conoce el volumen del gas en STP y el tipo de gas, puede calcular el número aproximado de moléculas de gas que tiene. Si conoce la temperatura de su nuevo contenedor, sí, puede usar esa información para calcular la presión con la ley del gas ideal.

Answer 7

Quizás deberías saber la temperatura. Eso también determina la presión. No hay nada como el volumen de un gas. Más bien deberías saber sobre su masa.