Medio
Termodinámica
UNI · 2025

Ejercicio de Física — UNI

Calcule aproximadamente la masa de un gas oxígeno (en g) que se encuentra en el interior de un globo de forma esférica de 15 cm de radio a una presión y temperatura de 1 atm y 20 °C.

Considere: 1 atm = 101×103101 \times 10^{3} Pa, R = 8,31 J/mol·K, masa molar de oxígeno = 16 g/mol.

Ver solución paso a paso

(Pista: parte de la ecuación de estado de gas ideal, reemplaza el número de moles por masa entre masa molar, y no olvides pasar la temperatura a kelvin y el radio a metros antes de calcular el volumen de la esfera.)

(1. La ecuación de estado del gas ideal es PV=nRTP \cdot V = n \cdot R \cdot T, y como n=mMn = \dfrac{m}{M}, se obtiene PV=RTmMP \cdot V = R \cdot T \cdot \dfrac{m}{M}.)

(2. El volumen del globo esférico es V=43πr3V = \dfrac{4}{3}\pi r^3, con r=15×102r = 15 \times 10^{-2} m.)

(3. La temperatura en kelvin es T=20+273=293T = 20 + 273 = 293 K.)

(4. Reemplazando todos los datos: 101×10343π(15×102)3=8,31293m16101 \times 10^{3} \cdot \frac{4}{3}\pi \left(15\times10^{-2}\right)^{3} = 8,31 \cdot 293 \cdot \frac{m}{16})

(5. Despejando mm se obtiene m9,4m \approx 9,4 g.)

Respuesta: 9,4