Solucionario 17

Sección: 17-1 Tema: Equilibrio Térmico y Temperatura Tipo: Conceptual

1. Si se sabe que dos cuerpos están en equilibrio térmico, se puede concluir que

A) deben estar en equilibrio térmico con un tercer cuerpo.

B) debe haber un flujo neto de calor entre ellos.

C) los cuerpos deben estar a temperaturas diferentes.

D) alguna propiedad física compartida deben estar cambiando.

E) Ninguna de ellas es correcta.

Respuesta: E


2. Si se sabe que dos cuerpos están en equilibrio térmico, se puede concluir que

A) deben estar en equilibrio térmico con un tercer cuerpo.

B) debe haber un flujo neto de calor entre ellos.

C) los cuerpos deben estar a temperaturas diferentes.

D) alguna propiedad física compartida deben estar cambiando.

E) deben estar a la misma temperatura.

Respuesta: E


3. Un ejemplo de una propiedad termométrica es

A) el volumen de un gas.

B) la presión de un gas confinado.

C) la resistencia eléctrica de un conductor eléctrico.

D) la longitud de una columna de mercurio.

E) Todas ellas son correctas.

Respuesta: E

Sección: 17-2 Estado: Nuevo Tema 5 ª edición: Celsius y Fahrenheit de temperatura Tipo Escalas: Numérica

4. Calcular el punto en la escala Fahrenheit cuando numéricamente es 100 grados mayor que la de la escala Celsius para la misma temperatura.

A) 85 B) 265 C) 185 D) 165 E) No tiene sentido que existan.

Respuesta: C

Sección: 17-2 Tema: Escalas Celsius y Fahrenheit de temperatura Tipo: Numérica

5. La temperatura en enero en Winnipeg, Manitoba, se ha sabido que bajar a -40 º C. ¿Qué es esta temperatura en la escala Fahrenheit?

A º) -40 F B) -104 º F C) 9,8 D º F) -72 º F E) -32 º F

Respuesta: A


6. La temperatura normal del cuerpo humano es de 98.6 º F. ¿Cuál es el correspondiente Celsius de temperatura?

A) 54,8 º C B) 72.6 º C C) 40,0 º C D) 37,0 º C E) 35,5 º C

Respuesta: D

Sección: 17-2 Tema: Escalas Celsius y Fahrenheit de temperatura Tipo: Conceptual

7. Si se traza un gráfico con temperaturas Fahrenheit a lo largo del eje horizontal y los correspondientes Celsius temperaturas a lo largo del eje vertical, la pendiente de la línea de igualdad de temperatura será

A) -40 º F / º C B) 32 F º / C º C) 1,8 F º / C º D) 0,56 F º / C º E) 0 º F / º C

Respuesta: D

Sección: 17-2 Tema: Escalas Celsius y Fahrenheit de temperatura Tipo: Factual

8. Una diferencia de temperatura de 5 º C es la misma que una diferencia de

A) 41 º F B) 14 F º C) 9 º F D) 5 º F E) -15 º F

Respuesta: C

Sección: 17-2 Tema: Escalas Celsius y Fahrenheit de temperatura Tipo: Conceptual

9.

Que la curva representa correctamente la relación de la temperatura en grados centígrados a la temperatura en grados Celsius?

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

Respuesta: E


10. Una temperatura de 14 º F es equivalente a

A) -10 º C B) 7,77 º C C) 25,5 º C D) 26,7 º C E) 47,7 º C

Respuesta: A


11. Una diferencia de temperatura de 9 º F es el mismo como una diferencia de

A) 5 º C B) 9 º C C) 20 º C D) 68 E º C) 100 º C

Respuesta: A


12. La temperatura a la que las escalas Celsius y Fahrenheit leer el mismo es

A) 40 B º C) -40 º C C) 20 º F D) 68 º F E) 100 º C

Respuesta: B

Sección: 17-3 Tema: Termómetros de gas y absoluta de temperatura Tipo: Numérica

13. Las temperaturas altas y más bajas jamás registradas en los Estados Unidos son 134 º F (California, 1913) y -80 º F (Alaska, 1971). ¿Cuáles son estas las temperaturas en grados Kelvin?

A) 407 K y 193 K D) 340 K y 300 K

B) 330 K y 211 K E) K 365 y 246 K

C) 347 K y K 228

Respuesta: B


14. Un termómetro de gas a volumen constante lee 6,66 kPa en el punto triple del agua. ¿Cuál es la lectura de la presión en el punto de ebullición normal del agua?

A) 2,44 B kPa) 18,2 kPa C) 9,10 kPa D) 11,8 E kPa) 4,87 kPa

Respuesta: C


15. Un intervalo de 30 grados Kelvin, es equivalente a un intervalo de

A) 30 grados Fahrenheit. D) 303 grados Fahrenheit.

B) 76 grados Fahrenheit. E) Ninguna de ellas es correcta.

C) 577 grados Fahrenheit.

Respuesta: E


16. La temperatura del aire en un día caliente cuando la temperatura es de 108 º F es

A) 10 B º C) 110 º C C) 32 KD) 315 KE) 420 K

Respuesta: D

Sección: 17-3 Tema: Termómetros de gas y Tipo absoluta de temperatura: Conceptual

17.

El gráfico muestra el logaritmo natural de la temperatura de los termómetros de diferentes como una función del tiempo. El termómetro que se enfría en la más rápida tasa es

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

Respuesta: C


18.

El gráfico muestra el logaritmo natural de la temperatura de los termómetros de diferentes como una función del tiempo. El termómetro que enfría al ritmo más lento es

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

Respuesta: A


19. Un termómetro de gas podría medir el cambio de temperatura por la medición del cambio en

A) densidad a volumen constante. D) volumen a temperatura constante.

B) el calor específico a volumen constante. E) la masa a volumen constante.

C) la presión a volumen constante.

Respuesta: C


20. La temperatura del aire en un día frío cuando la temperatura es de 23 º F es

A) 100 KB) -5 º C C) 273 KD) 373 KE) -15 º F

Respuesta: B

Sección: 17-4 Estado: Nuevo Tema 5 ª edición: La Ley Tipo de gas ideal: Numerical

21. Un gran globo se llena con él a partir de cilindros de gas. La temperatura es de 25 C y la presión es de 1 atmósfera. El volumen del balón inflado es 2500 m3. Lo que era el volumen de He en los cilindros si el gas estaba bajo una presión de 110 atmósferas y a una temperatura de 12 C cuando en los cilindros de gas?

A) 11 m3 B) 22 C m3) 24 m3 D) 15 E m3) 23 m3

Respuesta: B


22. ¿Qué masa de He gas ocupa 8,5 litros a 0 C y 1 atmósfera? (La masa molar de He = 4,00 g / mol.)

A) 10,5 g B) 0,66 g C) 2,6 g D) 0,38 g E) 1,52 g

Respuesta: E

Sección: 17-4 Estado: Nuevo Tema 5 ª edición: La Ley Tipo de gas ideal: Conceptual

23. Una masa de He gas ocupa un volumen V a temperatura y presión estándar.

¿Qué volumen está ocupado si la masa se reduce a la mitad, la temperatura absoluta duplicado, y el aumento de la presión por tercera?

A) (3/16) VB) (4/3) VC) (3/4) VD) (3/8) VE) (1/3) V

Respuesta: C

Sección: 17-4 Estado: Nuevo Tema 5 ª edición: La Ley Tipo de gas ideal: Conceptual

24. Un gas tiene una densidad de X a temperatura y presión estándar.

¿Cuál es la densidad de nuevo cuando la temperatura absoluta se duplica y la presión aumentó en un factor de 3?

A) (2/3) XB) (4/3) XC) (3/4) XD) (6) XE) (3/2) X

Respuesta: E


25. Dentro de una esfera de radio 12 cm son 8,0 1023 moléculas de gas a una temperatura de 50 C. ¿Qué presión se ejercen las moléculas de gas en el interior de la esfera?

A) 650 103 Pa D) 160 103 Pa

B) 370 103 Pa E) 490 103 Pa

C) 76,0 103 Pa

Respuesta: E

Sección: 17-4 Tema: La Ley Tipo de gas ideal: Conceptual

26. Puede duplicar tanto la presión y el volumen de un gas ideal si cambia la temperatura del gas por

A) reduciéndolo a un cuarto de su valor original.

B) se duplica.

C) que la reducción a la mitad de su valor original.

D) se cuadruplicó.

E) haciendo ninguno de estos.

Respuesta: D

Sección: 17-4 Tema: La Ley Tipo de gas ideal: Numérica

27. El aire en un globo ocupa un volumen de 0,10 m3 cuando a una temperatura de 27 º C y una presión de 1,2 atm. ¿Cuál es el volumen del globo a 7 º C y 1,0 atm? (La cantidad de gas permanece constante.)

A) 0.022 m3 B) 0.078 m3 C) 0.089 m3 D) 0,11 m3 E) 0,13 m3

Respuesta: D


28. En un sistema de vacío, un recipiente se bombea hasta una presión de 1,33 10-6 Pa a 20 º C. ¿Cuántas moléculas de gas hay en 1 cm3 de este recipiente? (K la constante de Boltzmann = 1,38 10-23 J / K.)

A) 3,3 108 B) 4,8 109 C) 3,3 1014 D) 7,9 1012 E) 4,8 1012

Respuesta: A


29. Un recipiente rígido de aire está a presión atmosférica y 27 º C. Para el doble de la presión en el recipiente, se calienta a

A) 54 B º C) 300 º C C) 327 º C D) 600 º C E) 327 K

Respuesta: C


30. Si una masa de gas oxígeno ocupa un volumen de 8 L a temperatura y presión estándar, lo que es el cambio en el volumen si la temperatura se disminuyó a 136 K y la presión permanece constante?

A) Aumenta a 16 L. D) disminuye a 4 L.

B) Disminuye a 12 L. E) Aumenta a 12 L.

C) Aumenta a 24 L.

Respuesta: D


31. Si una masa de gas oxígeno ocupa un volumen de 8 L a temperatura y presión estándar, lo que es el cambio en el volumen si la temperatura se reduce a la mitad y la presión se duplica?

A) Se aumenta a 12 L. D) disminuye a 2 L.

B) Se reduce a 6 L. E) No cambia.

C) Aumenta a 24 L.

Respuesta: D


32. Una colección de moléculas de oxígeno ocupa un volumen V a temperatura y presión estándar. ¿Cuál es el nuevo volumen si la cantidad de oxígeno se duplica y triplica la presión está?

A) VB) (2/3) VC) (3/2) VD) 6V E) (05.09) V

Respuesta: B


33. Si la presión y el volumen de un gas ideal tanto se reduce a la mitad de su valor original, la temperatura absoluta del gas es

A) sin cambios. D) aumentó en un factor de 4.

B) se duplicó. E) disminuye en un factor de 4.

C) la mitad.

Respuesta: E


34. Si la temperatura y el volumen de un gas ideal se duplican, la presión está

A) aumentó en un factor de 4. D) disminuye en un factor de ¼.

B) también se duplicó. E) Ninguna de ellas es correcta.

C) sin cambios.

Respuesta: C


35. Supongamos que el helio es un gas perfecto y que el volumen de un cilindro de helio que contiene es independiente de la temperatura. Un cilindro de helio a 85 º C tiene una presión de 208 atm. La presión del helio cuando se enfría a -55 º C se

A) -132 atm B) 127 atm C) 335 atm D) 132 atm E) 204 atm

Respuesta: B


36. La relación entre la presión y el volumen de un gas expresada por la ley de Boyle es válido

A) para algunos gases bajo ninguna condición.

B) si la densidad es constante.

C) si el contenedor del gas puede expandirse con una presión creciente.

D) si la temperatura es constante.

E) para todos los gases bajo ninguna condición.

Respuesta: D


37. Un cilindro contiene gas oxígeno a una temperatura de 7 º C y una presión de 15 atm en un volumen de 100 L. Se bajó un pistón montado en el cilindro, disminuyendo el volumen

ocupado por el gas a 80 L y elevando la temperatura a 40 º C. La presión del gas es ahora aproximadamente

A) 3040 atm B) 595 atm C) 108 atm D) 21 E atm) 17 atm

Respuesta: D


38. Una masa de aire es a una presión P y volumen V a 1 º C. Cuando se hace que ocupan la mitad de este volumen a tres veces esta presión, la temperatura se convierte en aproximadamente

A) 411 º C B) 0,67 º C C) 1,5 º C D) 6 º C E) 411 K

Respuesta: E


39. Un gas ideal cuyo original temperatura y el volumen son de 27 º C y 0,283 m3 experimenta una expansión isobárica. Si la temperatura final es 87 º C, a continuación, el volumen final es de aproximadamente

A) 0,0340 m3 B) 0,0552 m3 C) 0.170 m3 D) 0.340 m3 E) 1,45 m3

Respuesta: D

Sección: 17-5 Estado: Nuevo Tema 5 ª edición: La Teoría Cinética de Gases Tipo: Numérica

40. Un mol de gas hidrógeno (masa molar = 2,0 g / mol) tiene una velocidad rms de 2,0 103 m / s. ¿A qué temperatura en la escala Celsius se corresponde esto?

A) 4,8 104 B) 3,2 102 C) 3,2 105 D) 48 E) 69

Respuesta: D


41. En lo común temperatura Celsius es la velocidad rms de moléculas de oxígeno (masa molar = 32 g / mol) doble que la de las moléculas de hidrógeno (masa molar = 2,0 g / mol)?

A) 50 B) cero C) No existe tal temperatura. D) 2,0 E) 16

Respuesta: C

Sección: 17-5 Estado: Nuevo Tema 5 ª edición: La Teoría Cinética de Gases Tipo: Conceptual

42. Dos gases monoatómicos, helio y neón, se mezclan en la proporción de 2 a 1 y están en equilibrio térmico a la temperatura T (la masa molar de neón = 5 la masa molar de helio). Si la energía cinética media de cada átomo de helio es de U, el cálculo de la energía media de cada átomo de neón.

A) UB) 0.5UC) 2U D) 5U E) U / 5

Respuesta: A


43. Dos gases monoatómicos, helio y neón, se mezclan en la proporción de 2 a 1 y están en equilibrio térmico a la temperatura T (la masa molar de helio = 4,0 g / mol y la masa molar de neón = 20,2 g / mol). Si la energía cinética media de cada átomo de helio es de 6.3 10 21 J, calcular la temperatura T.

A) 304 KB) 456 KC) 31 KD) 31 CE) 101 K

Respuesta: A

Sección: 17-5 Tema: La Teoría Cinética de Gases Tipo: Conceptual

44. El oxígeno (masa molar = 32 g / mol) y nitrógeno (masa molar = 28 g / mol) moléculas de esta habitación tienen media igual

A) energías cinéticas, pero las moléculas de oxígeno son más rápidos.

B) Las energías cinética, pero las moléculas de oxígeno son más lentos.

C) Las energías cinética y velocidades.

D) velocidades, pero las moléculas de oxígeno tienen una mayor energía cinética media.

E) velocidades, pero las moléculas de oxígeno tienen una menor energía cinética media.

Respuesta: B


45. La duplicación de la temperatura Kelvin de un gas aumenta cuál de las siguientes medidas de su velocidad molecular por un factor de 1,4?

A) la velocidad cm D) Los tres de estas velocidades son correctas.

B) la velocidad media E) Ninguno de éstos es correcta.

C) la velocidad más probable

Respuesta: D


46. El cloruro de etilo (C2H5Cl) se usa como refrigerante en determinadas circunstancias. Un mol de esta sustancia contiene el número de Avogadro de

A) átomos de carbono. D) Todas ellas son correctas.

B) átomos de hidrógeno. E) Ninguna de ellas es correcta.

C) átomos de cloro.

Respuesta: C

Sección: 17-5 Tema: La Teoría Cinética de Gases Tipo: Numérica

47. Una granizada provoca una presión media de 1,4 N/m2 en la azotea de 200 m2 de una casa. Las piedras de granizo, cada una de masa 7,0 10-3 kg, tiene una velocidad media de 10 m / s perpendicular a la azotea y el rebote luego de tocar el techo con la misma velocidad. Como muchos granizo golpeó el techo cada segundo?

A) 4000 B) 2000 C) 1000 D) 10 E) 800

Respuesta: B


48. A temperatura ambiente, cuál de las siguientes moléculas diatómicas tiene la mayor energía cinética media: monóxido de carbono (masa molar = 28 g / mol), nitrógeno (masa molar = 28 g / mol), u oxígeno (masa molar = 32 g / mol )?

A) de monóxido de carbono

B) Nitrógeno

C) oxígeno

D) Tanto a como b son correctas.

E) Los tres tienen la misma energía cinética media.

Respuesta: E


49. ¿A qué temperatura Kelvin es la velocidad rms del oxígeno (O2) moléculas en el aire cerca de la superficie de la tierra a ser igual a la velocidad de escape de la tierra? (R = 8,31 J / mol • K; masa molar del gas O2 es 32 g / mol; radio de la Tierra RE = 6,37 106 m, la velocidad de escape de la tierra es de 11,2 km / s)

A) 4,8 105 K D) 1,1 104 K

B) 8,0 E 104 K) 3,6 105 K

C) 1,6 105 K

Respuesta: C


50. Si la temperatura absoluta de un gas se duplica, lo que es el cambio en la energía cinética media de sus moléculas?

A) Ningún cambio D) aumenta en un factor de

B) aumenta por un factor de 2 E) disminuye en un factor de

C) disminuye en un factor de 2

Respuesta: B


51. Si la temperatura absoluta de un gas se duplica, lo que es el cambio en la velocidad rms de sus moléculas?

A) Ningún cambio D) aumenta en un factor de

B) aumenta por un factor de 2 E) disminuye en un factor de

C) disminuye en un factor de 2

Respuesta: D


52. Si usted lleva una botella sellada de oxígeno a la luna, usted debe esperar ningún cambio en la década de oxígeno

A) masa. D) de presión.

B) de peso. E) rms molecular velocidad.

C) temperatura.

Respuesta: A

Sección: 17-5 Tema: La Teoría Cinética de Gases Tipo: Factual

53. ¿Cuál de las siguientes es una suposición que se hace en la teoría cinética de los gases?

A) Las moléculas no son descritos por las leyes de Newton.

B) Las moléculas constituyen solamente una pequeña fracción del volumen ocupado por un gas.

C) moléculas chocan inelástica.

D) El número total de moléculas es en realidad muy pequeña.

E) Hay fuerzas que actúan sobre las moléculas en todo momento.

Respuesta: B


54. ¿Cuál de los siguientes NO es un supuesto hecho en el modelo de la teoría cinética de un gas?

A) Un gas está constituido por partículas llamadas moléculas.

B) Las moléculas están en movimiento aleatorio y su comportamiento es descrito por las leyes de Newton.

C) El rango de las fuerzas moleculares es mucho mayor que el tamaño molecular.

D) entre las colisiones, las moléculas de viaje con velocidad constante y en una línea recta.

E) Las colisiones son perfectamente elásticas y son de duración despreciable.

Respuesta: C


55. Un volumen de un gas ideal pasa por un cambio de temperatura de 20 º C a 60 º C. La relación entre la media de la energía cinética molecular a 20 º C (K1) y que a 60 º C (K2) es

A) K1 = K2 D) K1 = 0,88 K2

B) K1 K2 = 0,33 E) K1 = 1,14 K2

C) K1 = K2 3

Respuesta: D


56. Cuando la temperatura de un gas ideal se aumentó de 300 K a 400 K, la energía cinética media de las moléculas de gas aumenta por un factor de

A) 1,15 B) 1,33 C) 1,54 D) 1,78 E) 2,47

Respuesta: B


57. Cinco moléculas de un gas tienen las siguientes velocidades:

200 m / s,

300 m / s,

400 m / s,

500 m / s, y

600 m / s.

La velocidad rms para estas moléculas es

A) 300 m / s B) 344 m / s C) 400 m / s D) 424 m / s E) 534 m / s

Respuesta: D


58. Sobre la base de la teoría cinética de gases, cuando la temperatura absoluta se duplica, la energía cinética media de los gases de moléculas de cambios en un factor de

A) 16 B) 2 C) D) 4 E) 0,5

Respuesta: B


59. En una función de distribución de Maxwell-Boltzmann de velocidades moleculares, la velocidad rms es

A) siempre es mayor que la velocidad media. D) igual a la velocidad más probable.

B) siempre menor que la velocidad media. E) independiente de la temperatura.

C) igual a la velocidad media.

Respuesta: A


60.

El gráfico muestra la función de distribución de Maxwell-Boltzmann del número de moléculas de gas por unidad de intervalo de velocidad a una temperatura dada. La velocidad media, la velocidad más probable, y la velocidad rms (en este orden) son los más probable dada por

A) x, y, z B) z, x, y C) y, z, x D) y, x, z E) z, y, x

Respuesta: D


61. La velocidad rms de moléculas de oxígeno es de 460 m / s a 0 º C. El peso molecular del oxígeno es 8 veces el peso molecular de helio. La velocidad rms de helio a 40 º C es de aproximadamente

A) 3,68 km / s B) 1,84 km / s C) 1,40 km / s D) 880 m / s E) 440 m / s

Respuesta: C


62. Si la velocidad rms de moléculas de oxígeno es de 460 m / s a 0 º C, la velocidad cm de moléculas de oxígeno a 273 º C es aproximadamente

A) 230 m / s B) 325 m / s C) 650 m / s D) 920 m / s E) 1,84 km / s

Respuesta: C


63. Si la velocidad cm de las moléculas de nitrógeno (peso molecular de N2 es 28 g / mol) a 273 K es 492 m / s, la velocidad cm de moléculas de oxígeno (peso molecular de O2 es de 32 g / mol) a la misma temperatura es de aproximadamente

A) 430 m / s B) 461 m / s C) 492 m / s D) 526 m / s E) 562 m / s

Respuesta: B


64.

La isoterma que corresponde a la temperatura más alta es la de la etiqueta

A) T1

B) T2

C) T3

D) Las isotermas corresponden a la misma temperatura.


Respuesta: C

Utilice lo siguiente para responder a las preguntas 65-69:


65. La figura muestra la distribución de las velocidades moleculares de un gas para dos temperaturas diferentes.

A) La curva etiquetada T1 representa la distribución de las moléculas de mayor temperatura.

B) El punto marcado como "1" corresponde a la velocidad rms de las moléculas cuya temperatura es T1.

C) El punto marcado como "2" corresponde a la velocidad máxima de las moléculas cuya temperatura es T1.

D) El punto marcado como "3" corresponde a la velocidad media de las moléculas cuya temperatura es T1.


Respuesta: E








Respuesta: A




B) El punto marcado como "1" corresponde a la velocidad máxima de las moléculas cuya temperatura es T1.




Respuesta: B





C) El punto marcado como "2" corresponde a la velocidad media de las moléculas cuya temperatura es T1.



Respuesta: C






D) El punto marcado como "3" corresponde a la velocidad rms de las moléculas cuya temperatura es T1.


Respuesta: D


70.

La isoterma que corresponde a la temperatura más baja es la de la etiqueta

A) T1

B) T2

C) T3

D) Las isotermas corresponden a la misma temperatura.


Respuesta: A

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