(TEMA 3) 3. Una de las siguientes afirmaciones sobre la presión de vapor es falsa:
(A). Es la presión que ejerce un líquido al evaporarse parcialmente dentro de un recipiente cerrado.
(B). Un líquido hierve cuando su presión de vapor iguala a la presión externa.
(C). Los sólidos también ejercen presión de vapor.
(D). Depende de la temperatura del líquido y de su superficie.
Solución: D. Los sólidos también ejercen presión de vapor (aunque normalmente muy pequeña), ya que pueden experimentar el proceso de la sublimación (el yodo es un caso típico). Por otro lado, la presión de vapor no depende del valor de la superficie del líquido. El agua ejerce la misma en el mar que dentro de un vaso. Sí depende de la temperatura, pero para que la respuesta “Depende de la temperatura del líquido y de su superficie” sea correcta, deben serlo las dos proposiciones.
(TEMA 3) 4. ¿Cuál de las siguientes fórmulas es una expresión matemática de la ley de Boyle- Mariotte para gases ideales? (V es el volumen, p es la presión, n es el número de moles de átomos o de moléculas de gas y k es una constante de proporcionalidad; los subíndices 1 y 2 se refieren a sendos gases).
(A). pV = nRT
(B). V = kT
(C). V = kn
(D). V1 / V2 = p2 / p1
Solución: D. La ley de Boyle-Mariotte (también llamada simplemente ley de Boyle) establece que, para una temperatura fija, el producto de la presión por el volumen en gases ideales es un valor siempre constante. Es decir: pV = k. Por lo tanto, para dos gases: p1V1 = p2V2 y, despejando, V1/V2 = p2/p1. Las otras expresiones corresponden a leyes diferentes. Así, pV = nRT es la ecuación de estado de los gases ideales. V = kT es una expresión de la llamada ley de Charles Gay-Lussac, según la cual, a presión constante, el volumen ocupado por una determinada masa de cualquier gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. Finalmente, V = kn es una forma de expresar la hipótesis de Avogadro, según la cual, en las mismas condiciones de presión y temperatura, un volumen determinado de un gas contiene un cierto número de moléculas que es fijo e igual para todos los gases ideales. Por ejemplo, en condiciones normales, 22,4 L contienen 1 mol de átomos o moléculas de gas (dependiendo de que el gas sea atómico o molecular). Eso implica que un volumen doble que 22,4 L (es decir, 44,8 L) contendrá 2 moles de moléculas. Y un volumen triple (67,2 L), 3 moles de moléculas. Se puede decir, entonces, que el volumen ocupado por un gas ideal en condiciones normales es V = 22,4n, siendo n el número de moles de moléculas (o de átomos si el gas es atómico). De ahí que V = 22,4n sea una forma de expresar matemáticamente la hipótesis de Avogadro.
