Este documento presenta las respuestas de Jeffry Yamil González Ruiz a preguntas sobre la teoría cinética molecular y la ley de los gases ideales. Incluye tres problemas resueltos sobre volumen de gases, temperatura de gases ideales y energía cinética molecular.

1. FACULTAD REGIONAL MULTIDISCIPLINARIA
FAREM-Estelí
Recinto “LEONEL RUGAMA RUGAMA”
ESTELI, NICARAGUA
“2019: Año de la Reconciliación”
Departamento de Ciencias de la Educación y Humanidades
Elaborado por:
 Jeffry Yamil González Ruiz.
Año y carrera:
 III año de Física-matemática
Turno:
 Profesionalización (Sabatino)
Asignatura
 Estructura de la Materia
Docente:
 Msc. Cliffor Jerry Herrera Castrillo
Estelí, 27 de Enero del 2019

2. I. En base al encuentro #3 del 19-02-2019 y el material de
estudio, da respuesta y explica las siguientes
interrogantes
1. El gas perfecto (o ideal) es considerado ¿Un modelo matemático? ¿Un
modelo físico? ¿ambos? ¿por qué?
La ley del gas perfecto (o ideal), cumple con un modelo tanto matemático como
físico, debido a que se describe en dos ecuaciones y se facilita por valores
numéricos, cumpliendo de esta manera la función matemática, por otra parte; su
función física, consiste en tomar aquellas propiedades fundamentales de las
moléculas (como unidades de medidas) que considera necesarias, para explicar
las principales regularidades del comportamiento de un gas real, en determinados
intervalos de presión y temperatura.
2. Según los postulados principales de la teoría cinético molecular, todos
los cuerpos están formados por moléculas (o átomos) ¿Qué tipo de
movimiento presentan?
El movimiento que está presente en moléculas (o átomos) es el movimiento térmico
o caótico, en el cual las velocidades de cada una de ellas pueden ser muy grandes
o muy pequeñas, además en este movimiento se generan choques que provocan
en las moléculas cambios de dirección; para que esto evidencie notoriamente se
debe aumentar la temperatura del sistema, en caso contrario el movimiento es tan
poco que se considera despreciable.
3. ¿A qué es igual el valor medio de las proyecciones de las velocidades
de las moléculas sobre Ox?
Dado que las moléculas tiene la misma probabilidad de dirigirse en las direcciones
Ox, Oy, Oz; entonces los valores medidos de las velocidades son iguales entre sí
𝑣2⃗⃗⃗⃗ 𝑥 = 𝑣2⃗⃗⃗⃗ 𝑦 = 𝑣2⃗⃗⃗⃗ 𝑧

3. Entonces, el valor medio de las proyecciones de las velocidades de las moléculas
sobre Ox es: 𝑣2⃗⃗⃗⃗ 𝑥 =
1
3
𝑣2⃗⃗⃗⃗ ,donde el factor
1
3
corresponde a la tridimensionalidad del
espacio, y 𝑣2⃗⃗⃗⃗ a la velocidad final que alcanza la molécula.
II. Seleccione la respuesta correcta
1. Las velocidades de las moléculas son:
(a) Macroscópicas
(b) Iguales y provocan choques
(c) Diferentes y chocan constantemente
(d) Constantes, de igual rapidez y dependientes del Volumen (V),
Presión (P) y Temperatura (T)
2. La presión de un gas utiliza para encontrar su valor numérico:
(a) Un Termómetro
(b) Un Manómetro
(c) Atmosferas (atm)
(d) Grados Kelvin (°K)
3. En la ecuación 𝑃𝑉 =
𝑚𝑅𝑇
𝑀
, al querer encontrar “M” se utiliza la siguiente
formula:
(a) 𝑀 =
𝑃𝑉
𝑚𝑅𝑇
(b) 𝑀 =
𝑃𝑚𝑅𝑇
𝑉
(c) 𝑀 =
𝑚𝑅𝑃
𝑇𝑉
(d) 𝑀 = 𝑚𝑅𝑇𝑃𝑉
(e) 𝑀 =
𝑚𝑅𝑇
𝑃𝑉

4. III. Lea, analiza y resuelve los siguientes problemas
1. Calcular el volumen de un gas de Nitrógeno si hay 7,8 atm de presión con
35 gramos a 166° C
Datos Ecuación Solución
M=N2=2x14=28
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
P=7,8 atm
m=35gr
T=166°C=439° K
De grados Celsius a Kelvin
166°+273°=439°K
𝑃. 𝑉 =
𝑚. 𝑅. 𝑇
𝑀
𝑉 =
𝑚. 𝑅. 𝑇
𝑀. 𝑃
𝑉 =
(35𝑔𝑟)(0.082
𝑙𝑡𝑠 . 𝑎𝑡𝑚
𝑚𝑜𝑙 °𝐾
)(439°𝐾)
28
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
(7,8 𝑎𝑡𝑚)
V = 5.768910256 lts
𝑉 = 5.8 𝑙𝑡𝑠
Respuesta
El volumen del gas nitrógeno con una masa de 35 gr a una presión de 7,8 atm es de 5.8 lts
2. Calcular la temperatura de un gas ideal de 153 atm, a 200 ml de volumen
y 1,20 mol.
Indicar la respuesta en °K, °C, °F y °R
Datos Ecuación Solución
P=153 atm
V=200 ml=0.2 lts
n=1,2º mol
𝑃. 𝑉 = 𝑛. 𝑅. 𝑇
𝑇 =
𝑃. 𝑉
𝑛. 𝑅
𝑇 =
(153 𝑎𝑡𝑚)(0.2𝑙𝑡𝑠)
(1,20 𝑚𝑜𝑙)(0.082
𝑙𝑡𝑠 . 𝑎𝑡𝑚
𝑚𝑜𝑙. °𝑘
)
𝑇 = 310.9756098 °𝐾
𝑇 = 310.1 °𝐾
Conversión de las unidades de temperatura
De kelvin a Celsius De kelvin a Fahrenheit De kelvin a Rankine
°K-273°= °C
310.1°273°=
37.1°C
1.8x(K-273°)+32=°F
1.8x(310.1°-273°)+32=
1.8(37.1)+32=
66.78+32=
98.78°F
9
5
K = °R
9
5
(310.1°𝑘) =
558.18 °𝑅

5. Respuesta
La temperatura del gas ideal a un presión de 153 atm y un volumen de 200 ml y 1.20 moles
es de 310.1° K que es equivalente a 37.1° C, 98.78° F ó 558.18° R
3. Las moléculas de un gas, cuya concentración es 𝒏 = 𝟔, 𝟒 . 𝟏𝟎 𝟏𝟖
𝒎−𝟑
producen en la pared del recipiente que las contiene la presión 𝒑 =
𝟏𝟎 𝟏𝟏
𝑷𝒂 ¿Cuál es la energía cinética media 𝑬 del movimiento de
traslación de las moléculas?
Datos Ecuación Solución
𝑛 = 6,4 . 1018
𝑚−3
𝑝 = 1011
𝑃𝑎
𝐸 =
3𝑃
2𝑛
𝐸 =
3 (1011
𝑃𝑎)
2(6,4 . 1018 𝑚−3)
𝐸 =
3 (1011 𝑁
𝑚2)
2(6,4 . 1018 𝑚−3)
𝐸 =
3𝑥1011
1.28𝑥1019
𝐽
𝐸 = 0.000000023 𝐽
𝐸 = 2.34375𝑥10−8
𝐽
Respuesta
La energía cinética del movimiento traslacional de las moléculas es de aproximadamente
2.34375𝑥10−8
𝐽