7/17/2019 Quimica

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SNII2Q0

QUÍMICATEMA 0

DENSIDAD Y TEMPERATURA

DESARROLLO DEL TEMA

Es una unidad de concentración física de toda especie

homogénea. Nos indica la masa existente por unidad de

volumen.

Existen dos clases de densidad

I. DENSIDAD ABSOLUTA

  Se dene como la masa que hay en una unidad de

volumen, para calcular su valor podemos utilizar la

siguiente ecuación:

D = m V

  Donde:

  m: masa

  V: volumen

 kg

L;

g

mL;

g

cm3;

Lb

pie3;... etc.

 A. Principales densidades

 

Sustancia D (g/mL)

 Agua 1,0

 Aceite 0,8

Mercurio (Hg) 13,6

 Amoníaco (NH3) 2,1

Hierro 7,8

 Aire 1,3

Diamante 3,5

Grato 2,2

II. DENSIDAD RELATIVA  Se dene como el resultado de la comparación de las

densidades absolutas (entendiéndose por comparación,

el dividir una densidad absoluta entre otra densidad

absoluta, que se toma como comparación), para calcularla

podemor utilizar:

Da/b =Da

Db

III. DENSIDAD DE UNA MEZCLA  La densidad de una mezcla es el promedio ponderado

de las densidades de las sustancias que intervienen en

la mezcla, se calcula mediante la siguiente ecuación:

Dm =mT

 VT

  Donde:

  mt = m1 + m2 + m3 + m4 + ... + mn

  Vt = V1 + V2 + V3 + V4 + ... + Vn 

Casos especiales

I. Si se mezclan volúmenes iguales de "n" componentes.

Dm=D1 + D2 + D3 + ...+ Dn

n

II. Si se mezclan masas iguales de "n" componentes.

1

D1 +

1

D2

1

D3

1

Dn+ + ... +

nDm =

DENSIDAD

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DENSIDAD Y TEMPERATURA

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Problema 1

Convertir 27 °C a Kelvin

 A) 10K B) –273K C) 20K 

D) 300K E) 400K 

Resolución: 

T = 27 °C

T = 27 °C + 273

T = 300K 

Respuesta: 300K 

Problema 2

Convertir 298K a grados Celsius

 A) 25 °C B) 27 °C C) 0 °C

D) 127 °C E) 400 °C

Resolución: 

T = 298K 

T = 298K – 273

T = 25 °C

Respuesta: 25 °C 

Problema 3

¿Cuál es la densidad de un líquido, si

20 mL de este, tiene una masa de 16

gramos.

 A) 0,2 g/mL B) 5 g/mL

C) 0,1 mL D) 0,8 g/mL

E) 0,19 g/mL

Resolución: 

D =m

 V =

16 g

20 mL = 0,8

g

mL 

Respuesta: 0,8 g/mL 

PROBLEMAS RESUELTOS

La temperatura es una medida de a energía cinética media

de las partículas constitutivas de un cuerpo material (átomos,

iones o moléculas); o sea, es una medida del grado de

movimiento molecular, iónido o atómico. La temperatura se

mide con el termómetro.

Es una propiedad intensiva de las sustancias; por ejemplo

podemos hervir 300 g o 2 kg de H2O y la temperatura de

ebullición, siempre será 100° C a la presión normal; es decir,

no depende de la cantidad de materia.

I. TERMÓMETRO  Instrumento para medir la temperatura de un cuerpo, los

cuales deben estar calibrados ciertas escalas que son de

diferente rango y tipos, dependiendo de la magnitud de

la temperatura.

  Ejemplo:

  Termómetro ordinario:  Son tubos capilares quecontienen mercurio (Hg) u otro líquido.

II. ESCALA DE TEMPERATURA  Los termómetros están graduados según ciertas escalas

que podemos clasicarlas en dos grupos:

 A. Escalas relativas:

Tienen como referencia los puntos de ebullición y

congelación del agua (Celsius y Fahrenheit).

B. Escalas absolutas:

Tienen como referencia el cero absoluto (temperatura

donde cesa todo movimiento molecular Kelvin y

Rankine)

III. CERO ABSOLUTO  Es una temperatura hipotética, es el estado de

temperatura más bajo que una sustancia podría alcanzar,

a la cual según la teoría cinética molecular cesaría todo

movimiento de las moléculas (si T = 0 ⇒ Ec = 0), la

presión y el volumen serían nulos, esto implicaría una

ausencia total de materia lo cual es denominado vacío

absoluto. Según determinaciones experimentales que se

detallaran en el tema de gases ideales el cero absoluto se

presenta a –273,15° C y fue Lord Kelvin que comprendió

por primera vez (1848) su signicado como la menor

temperatura alcanzable de una sustancia. En la práctica

es imposible alcanzar esta temperatura.

Comparación de las escalas de temperatura

Escalas

Pto. ebullición

del H2O

Pto. congelación

del H2O

Pto. congelación

del H2O + NH4Cl

Cero Absoluto

C

100

0

 –273

F

212

32

0

 –460

K 

373

273

0

R 

672

492

0

0

Transformaciones entre escalas

°C

5

°F –32

9

K  –273

5

R  –492

9= = =

 A partir de esta expresión general, obtenemos las siguientes

relaciones particulares.

°C

5

°F –32

9=   ⇒ K = °C + 273

°F –32

9 =

R  –492

9   ⇒ R = °F + 460

IV. VARIACIÓN DE TEMPERATURA (DT)  Nos indica los incrementos de aumento o disminución de

temperatura.

1 °C < > 1,8 ° F < > 1K <> 1,8 R 

DT = Tf   – Ti ⇒  Tf  = Ti  – DT

TEMPERATURA 

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DENSIDAD Y TEMPERATURA

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PROBLEMAS DE CLASE

1. ¿Cuál es la unidad de la densidad

según el S.I.?

 A) g/mL B) g/cm3

C) kg/L D) kg/m3 

E) g/m3

2. Determine la masa de un cuerpo

de 2 g/cm3 si ocupa un volumen

de 400 mL.

 A) 0,4 kg B) 0,8 g C) 800 g

D) 0,1 g E) 1,2 kg

3. Determine la densidad de unamezcla formada por 200 mL de

agua y 0,2 L de vinagre.  ρagua = 1 g/mL

ρvinagre = 0,75 g/mL

 A) 0,452 g/mL B) 0,645 g/mL

C) 0,875 g/mL D) 0,750 g/mL

E) 1,250 g/mL

4. Se prepara una mezcla con 700 g de

diamante y 500 g de hierro. ¿Cuál

es la densidad de la mezcla?

  ρdiamante = 3,5 g/cm3 

ρhierro = 7,9 g/cm3

 A) 4,56 g/mL B) 4,38 g/mLC) 1,26 g/mL D) 9,04 g/mL

E) 8,75 g/mL

5. Hallar la densidad de una mezcla

de alcohol y etilenglicol formada

en una relación de volúmenes

de 2 a 3 respectivamente y sus

densidades son 0,789 y 1,11 g/mL

respectivamente.

 A) 1,09 g/mL B) 1,04

C) 1,16 D) 0,9

E) 1,40

6. Dado el siguiente esquema:

40 ml 40 ml

0 ml 0 ml

mprobeta = 250 g mtotal = 275 g

  Hallar la densidad del líquido.

 A) 800 kg/m3

  B) 750 g/mLC) 666 g/mL D) 0,833 g/mL

E) 720 g/cm3

7. Marque la relación incorrecta:

I. K = °C + 273

II. R = °F + 460

III. F = 1,8 °C – 32

 A) Solo I B) Solo II

C) Solo III D) I Y II

E) II y III

8. ¿Cuál de las siguientes temperaturas

corresponde al cero absoluto?

 A) 0 °C B)  –273 °C

C) 32 °F D) 0 K 

E) b y d

9. ¿A qué temperatura en grados

Rankine equivale –25 °C?

 A) 540 R B) 160 R

C) 320 R D) 447 R 

E) 780 R 

10. Un incremento de temperatura de

40ºC equivale a un incremento de:

 A) 72 K B) 72 ºF

C) 40 R D) 40 ºF

E) 72 ºC

11. En el siguiente gráco determinar

 “x” en grados “N:°N °C

x

80

0

100

345

 –20

 A) 345 °N B) 325 °N

C) 227 °N D) 285 °N

E) 275 °N

12.  Alumnos de la UNMSM construyen

una nueva escala de temperatura

«U» , donde el agua se congela a10 °U y hierve a 150 °U. ¿A qué

lectura se cumple que la lectura en

°C coincida con la lectura en °U?

 A)  –20 °U

B) 25 °U

C)  –25 °U

D) 30 °U

E)  –30 °U