la importancia de conocer el comportamiento de los gases

la importancia de conocer el comportamiento de los gases

Serie de gases para Fisicoquímica
Profra Natalia Alarcón Vázquez
LA IMPORTANCIA DE CONOCER
EL COMPORTAMIENTO DE LOS GASES
Indicaciones: A continuación se presentan dos textos relacionados con el tema de gases. Lee con
atención, contesta las preguntas que se plantean en cada caso y anexa la hoja de respuestas a cada lectura.
Dicha actividad deberás entregarla dos sesiones después de haberla recibido. Cuida la claridad de tus
respuestas, el orden, la limpieza y la presentación de la tarea, ya que todos estos aspectos se toman en
cuenta para la calificación.
EL PLANETA PROMETEO
En el siglo XXVI se presenta una gran contaminación atmosférica, lo gases de la atmósfera no permiten la
entrada de luz a la tierra y el aire se ha vuelto irrespirable. Se avecina la segunda guerra nuclear y los
científicos han estado investigando acerca de posibles planetas hacia donde se pudiera llevar a los
sobrevivientes que queden de esa guerra. En una galaxia cercana a la vía láctea, y adonde es fácil llegar,
han encontrado un planeta de tamaño similar a la Tierra, para ser colonizado, a dicho planeta le llamaron
Prometeo. Ese planeta posee una atmósfera de nitrógeno y una fuerza gravitacional suficiente para
mantenerla; pero no hay oxígeno, hidrógeno, gas carbónico ni agua. Un grupo de científicos mexicanos
trabajan en la forma de envasar estos gases y de llevarlos al nuevo planeta. ¿En qué condiciones se
podrán envasar los gases y transportarlos, de tal manera que ocupen un volumen mínimo en los
contenedores y que una vez que se encuentren en la atmósfera de Prometeo, puedan ocupar un espacio
considerable en esa atmósfera?
¿Qué habría que provocar en la atmósfera de Prometeo para obtener agua?
¿Cuál podría ser la causa que provocara la explosión de los contenedores?
¿Qué propiedades de los gases permitirían realizar el experimento que los científicos están diseñando?
INFLANDO AL VACÍO
En el siglo XVIII el físico e investigador Robert Boyle realizó el siguiente experimento: colocó una vejiga
de cordero simiinflada en una campana de una bomba de vacío y observó que la vejiga se hinchaba a
medida que se hacía vacío. ¿Qué fuerza es la que provoca el aumento de volumen de la vejiga? ¿Está
relacionado el vacío exterior con la vejiga?
Por medio de un esquema trata de representar lo que ocurre por dentro y por fuera de la vejiga que se
encuentra en el interior de la campana de vacío. Proporciona una explicación al fenómeno observado por
Boyle empleando los conceptos de presión, fuerza, vacío, volumen, expansibilidad, energía cinética, etc.
UN GLOBO PARA LA LIBERTAD
La familia Menuhen había sido capturada en 1941 por el ejército nazi en Berlín y llevada a un campo de
concentración alemán. Ellos estaban bien conscientes de que allí era muy probable encontrar la muerte.
El hijo menor de la familia, Rahit, había leído en los libros de Julio Verne que a la tierra se le podía dar la
vuelta en ochenta días utilizando un globo. Rahit lo comento a su padre y le propuso construir un globo
para escapar del campo de concentración. Los Menuhen procedieron a conseguir los materiales para
construir el globo: con unas sábanas construyeron el cuerpo del globo, usaron parte de las tablas de los
camarotes para la cesta y con hilos de alambre tomados de la malla del campo de concentración
fabricaron las cuerdas. De la cocina, la Sra tomó prestado un quemador, un pequeño cilindro de gas y una
manguera corta. En septiembre de 1942, cuando estuvo listo el globo y con motivo de una inspección del
Fuhrer y sus generales al campo de concentración, la familia Menuhen pensó que los oficiales y los
soldados estarían haciendo honores a sus superiores y que ésta podría ser la oportunidad para escapar.
Serie de gases para Fisicoquímica
Profra Natalia Alarcón Vázquez
Ese día, las corrientes de aire soplaban hacia el norte y era muy probable que pudieran llegar a Suiza. A
las 12 de la noche, la familia, subió al techo, estiró la tela, prendió el quemador y sopló aire hacia su
interior; una vez inflado el globo, se acomodaron en la cesta, sacaron de ella unos sacos de arena que
cumplían la función de lastre y así comenzaron su ascenso por el aire rumbo a Suiza. Después de tres
horas de viaje, el globo no se elevó más sino que conservó una altura determinada, sin embargo siguió
desplazándose aprovechando las corrientes de aire. Al divisar los Alpes suizos, Rahit cerró la llave del
cilindro, apagando el quemador, de tal forma que el globo comenzó su descenso hacia territorio suizo.
Una vez que tocaron suelo, la madre descosió un parche que había colocado en la tela del globo para que
éste se desinflara rápidamente. Días después los judíos que habían escapado del campo nazi, fueron
recibidos en la embajada suiza
¿Por qué era necesario prender el quemador para que el globo iniciara su ascenso?
¿Por qué el globo al alcanzar cierta altura no subió más y siguió desplazándose a esa misma altura?
¿Por qué se tuvo que apagar el quemador?
Vuelve a formular tus explicaciones a las preguntas planteadas anteriormente pero ahora utiliza los
conceptos de presión, temperatura, densidad, volumen energía cinética y explica que ley o leyes pueden
explicar lo ocurrido.
¿EN DÓNDE ESTÁ CADA GAS?
En un laboratorio se tienen cuatro tanques (uno grande, uno mediano, uno pequeño y otro portátil de tan
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sólo 1.3 X 10-4 m de capacidad). Cada tanque tiene un color diferente (rojo, azul, verde y amarillo) y
contiene un gas que puede ser oxígeno, argón, dióxido de carbono o hidrógeno. En los cuatro casos, es
posible aplicar la ley del gas ideal en donde R = 0.08314 L bar/mol K) a una temperatura de 20 °C.
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Toma en cuenta que 1 m = 1000 L
Con los datos que se proporcionan a continuación completa el siguiente cuadro:
Realiza tus cálculos de manera ordenada de tal forma que sea posible seguir tu razonamiento para
completar el cuadro.
1.
Se tienen 9.0 kg del gas de mayor masa molecular a una presión de 4.0 bar.
2.
El tanque verde tiene una capacidad de 2 m y el gas que se encuentra dentro, es monoatómico.
3.
En uno de los tanques, que no es el rojo, se tienen 4.0 kg de oxígeno a una presión de 4.0 bar.
4.
Los gases que se obtienen de la descomposición del agua, no están en el tanque amarillo.
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TANQUE
COLOR
VOLUMEN
GRANDE
MEDIANO
PEQUEÑO
PORTÁTIL
Tomado del curso de Modelos Educativos aplicados a la enseñanza de las ciencias experimentales. Adolfo Obaya Valdivia. Junio 2003.
GAS QUE CONTIENE
Serie de gases para Fisicoquímica
Profra Natalia Alarcón Vázquez
¿VENTA DE GAS POR TODA LA REPÚBLICA MEXICANA?
Una compañía gasera, que normalmente hace distribuciones en Veracruz, está
interesada en vender gas en el D. F. y en otros estados de la República Mexicana.
Imagina que eres el encargado del departamento de ventas y como todo un experto en el
comportamiento de los gases, tienes que tomar una decisión al respecto.
¿Sería conveniente y rentable para la compañía vender gas en la Ciudad de México?
¿Cuál sería tu recomendación?
¿Puede hacer ventas en cualquier parte del territorio nacional?