Esercizi sui gas
Esercizi online e gratuiti sui gas
Per definire lo stato di un gas, bisogna definire le tre grandezze fisiche, chiamate variabili di stato, che lo caratterizzano: volume, pressione e temperatura.
È possibile descrivere il comportamento di un gas tenendo conto unicamente delle variabili di stato.
Questo è possibile considerando un gas ideale nel quale le particelle che lo compongono sono considerate come masse puntiformi.
I requisiti di un gas idele (detto anche gas perfetto) sono i seguenti:
le sue particelle hanno volume nullo; le forze attrattive tra le particelle sono nulle; le collisioni tra le particelle del gas o tra le particelle del gas e le pareti del recipinete sono perfettamente elastiche; l'energia cinetica media delle particelle aumenta all'aumentare della temperatura assoluta del gas.
Lo studio di un gas gas ideale o gas perfetto permette di studiare i gas secondo la teoria cinetico-molecolare.
Ciò permette di formulare quattro leggi dette leggi dei gas perfetti.
Esse sono:
Legge di Boyle (legge dell'isoterma)
Legge di Charles (legge dell'isobara)
Legge di Gay-Lussac (legge dell'isocora)
Equazione di stato dei gas perfetti
Tra le leggi dei gas bisogna anche annoverare la legge di Dalton che riguarda la pressione totale esercitata da una miscela gassosa.
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Ti potrebbe anche interessare: esercizi di fisica.
Livello di difficoltà: medio-basso
1.
Calcolare il volume occupato a 30°C e 1,00 · 105 Pa da 1,50 moli di O2.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: calcolo del volume occupato da un gas.
2.
Determinare la temperatura di 2,8 g di azoto (N2) che alla pressione di 4,5 atm occupano un volume di 1,5 dm3.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: calcolo della temperatura di un gas.
3.
Alla temperatura di 35°C e alla pressione di 1,60 atm, un gas perfetto occupa un volume di 15,0 L.
Si determini il numero di moli del gas.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: numero di moli di un gas perfetto.
4.
Un recipiente sferico di raggio r = 2,5 m viene riempito con metano (CH4) e portato alla temperatura t = 25°C e alla pressione di P = 4,9 atm.
Si determini la massa di metano contenuta nel recipiente.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sull'equazione di stato dei gas perfetti.
5.
Un gas che alla temperatura di 25°C e alla pressione di 1,50 atm occupa un volume di 15,0 dm3, viene riscaldato a 60°C. Determinare la pressione del gas sapendo che il suo volume finale è 15,5 dm3.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: esercizio sull'equazione generale dei gas.
6.
Una certa quantità di elio, alla pressione di 1,2 atm, occupa il volume di 2,0 L. Calcola il volume occupato dal gas se la pressione viene portata a 1,5 atm mantenendo costante la temperatura.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio su trasformazione isoterma.
7.
In un recipiente alla pressione di 5,0 atm sono contenuti 40,0 g di H2S e 12,0 g di H2. Determinare la pressione parziale dei due gas.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: calcolo della pressione parziale di un gas.
8.
Una bombola contiene argon alla temperatura di 20°C. Si determini l'energia cinetica media delle particelle del gas.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: energia cinetica media delle particelle di un gas.
9.
In un recipiente di 10,0 litri, mantenuto alla temperatura di 0°C, sono contenuti 10,0 g di N2 e 6,3 g di O2.
Determinare la pressione totale della miscela gassosa.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: pressione di una miscela di gas.
10.
In una bombola da 25,00 L, alla pressione di 8,0 atm e alla temperatura di 15°C è contenuto del gas propano (C3H8). Determinare la pressione residua all'interno della bombola dopo che da questa sono fuoriusciti 150,0 g di propano.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: pressione residua di un gas.
11.
Un serbatoio contenente idrogeno alla pressione di 720 torr e alla temperatura di 30°C occupa un volume di 9,20 L.
Se il gas viene scaldato a pressione costante sino alla temperatura di 60°C, quale sarà il volume finale occupato dal gas?
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: esercizio su trasformazione isobara.
12.
Calcolare quanti grammi di metano CH4 sono contenuti in un volume di 1,50 m3 alla pressione di 745 mmHg e a 20°C.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: calcolo della massa di un gas.
13.
In una bombola, alla pressione di 2,0 atm, sono contenuti 13 g di azoto e 9 g di ossigeno. Determinare le pressioni parziali dei due gas.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: esercizio sulla legge di Dalton.
14.
Sapendo che la massa molecolare dell'idrogeno è pari a 2 uma e sapendo che l'ossigeno (O2) ha un tempo di diffusione 4 volte maggiore dell'idrogeno, determinare la massa molecolare dell'ossigeno.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sulla legge di Graham.
15.
Alla temperatura di 120°C, un recipiente di 30,0 litri contiene 0,29 kg di elio (MM = 4,00 g/mol) e 4,13 kg di azoto (MM = 28,0 g/mol).
Si determini la pressione totale che i due gas esercitano, assumendo che abbiano un comportamento ideale.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: pressione totale di due gas.
Livello di difficoltà: medio-alto
1.
1,00 g di un solfuro di un metallo la cui formula è MS sono completamente attaccati con un eccesso acido cloridrico.
Il solfuro di idrogeno (H2S) che si è sviluppato dalla reazione occupa un volume di 0,248 dm3 a 1,00 · 105 Pa e a 293 K.
Calcolare la massa atomica del metallo.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: applicazione dell'equazione generale dei gas.
2.
In un recipiente vuoto del volume di 850 mL vengono introdotti 250 mL di O2 misurati a 40°C e 15 atm e 500 mL di CO misurati a 30°C e 20 atm.
All'interno del recipiente avviene la seguente reazione:
2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)
Alla t= 25°C e a reazione terminata, determinare le frazioni molari dei gas all'interno del recipiente e la pressione totale.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: combustione del monossido di carbonio.
3.
In un recipiente di 50 dm3 di volume contenente H2 ed He a 293 K ed a 5,05 · 105 Pa, la pressione parziale dell'H2 è 3,84 · 105 Pa.
Calcolare il numero di moli di ciascun gas nel recipiente.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: esercizio sulle pressioni parziali.
4.
5,00 g di una miscela di Zn e Mg vengono trattati con un eccesso di una soluzione di HCl. L'idrogeno H2 sviluppatosi dalla reazione occupa un volume di 3,74 dm3 a 1,00 · 105 Pa e a 293 K.
Si calcoli la composizione della miscela di Zn e Mg.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: composizione di una miscela di Zn e Mg.
5.
All'interno di un recipiente del volume di 10,0 L, inizialmente vuoto, viene inserita una certa quantità di CaCO3(s). La temperatura viene portata a 750°C. Ad equilibrio raggiunto:
CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g)
nel recipiente si sono formati 6,00 g di CaO. Calcolare la Kp della reazione.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: esercizio sulla Kp.
6
Una certa quantità di aria inizialmente alla temperatura di 20°C subisce una compressione adiabatica reversibile al termine della quale risulta essere compresso di 10 volte rispetto al volume iniziale.
Considerando l'aria come un gas perfetto biatomico, calcolare la temperatura finale del gas.
Si sappia che per un gas biatomico γ = Cp / Cv = 7/5.
Lom svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sulla compressione adiabatica dell'aria.
7
Ai piedi di una montagna alta 4500 m si crea una depressione, per cui l'aria al suolo che si trova alla temperatura di 25°C viene richiamata molto velocemente in cima alla montagna per cui subisce un raffreddamento di 10°C ogni km di altezza percorso.
Considerando il processo adiabatico per la rapidità con cui avviene, determinare la pressione dell'aria in cima alla montagna.
Si sappia che per un gas biatomico γ = Cp / Cv = 7/5.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sul calcolo della pressione dell'aria in cima ad una montagna.
Livello di difficoltà: alto
1.
15 cm3 di una miscela gassosa, misurati a temperatura ambiente, contenente CO, CH4 e C2H6 sono mescolati con una quantità stechiometrica di O2 e sottoposti a combustione.
Il volume della miscela gassosa (costituita dai prodotti della combustione) riportato alla temperatura iniziale è diminuito di 28 cm3.
Per reazione con una soluzione di KOH il volume diminuisce ancora di 20 cm3.
Calcolare il volume in cm3 occupato dai tre gas.
La soluzione dell'esercizio la trovi qui: combustione di una miscela di gas.
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