Ministerio de Educación

Programa de postgrados para Docentes de Educación Media

Especialidad Física

Ítemes sobre Propiedades moleculares de los gases. Solamente para profesores

1. La evidencia de que las moléculas de un gas están en constante movimiento es que:a) El viento ejerce presiónb) Dos gases se mezclan (interdifunden) rápidamentec) El aire caliente de elevad) Energía en forma de calor es necesaria para evaporar un líquidoe) Los gases son fácilmente compresibles

2. Cuando partículas de humo suspendidas en el aire son brillantemente iluminadas y vistas a través del telescopio, muestran pequeños movimientos al azar debido a que:a) El aparato está vibrandob) Las moléculas de aire están bombardeando las partículasc) Las ondas de luz sacuden a las partículasd) Ondas de sonido sacuden a las partículase) Corrientes de convección mueven a las partículas

3. En el movimiento Browniano observamos:a) Un movimiento verdadero de las moléculasb) Pequeñas partículas en movimientoc) Partículas moviéndose con la misma velocidad de las moléculasd) Movimiento armónico simplee) Movimiento con aceleración constante

4. El movimiento continuo de partículas muy pequeñas, suspendidas en un gas, conocido como movimiento Browniano, es producido por:a) La influencia del campo magnético de la tierrab) La atracción de los átomos entre síc) Colisiones entre las partículas y las moléculas de gasd) La influencia del campo eléctrico de la tierrae) Repulsión entre protones y electrones

5. El movimiento browniano de las partículas de humo en el aire es evidencia de:a) La vibración térmica de los átomos y de las partículas de humob) La naturaleza diatómica de las moléculas de airec) La energía del rayo de luz iluminandod) El tamaño de la distribución de las partículas de humoe) La equipartición de la energía entre las partículas de humo y de aire

6. ¿Cuál de las siguientes propiedades de granos de polen en movimiento browniano y de partículas del fluido en el cual ellas están suspendidas, a pesar de su gran diferencia en sus masas?a) La distribución de velocidadesb) La distribución de energíac) La raíz cuadrática media de las velocidadesd) La velocidad más probablee) Ninguna de las anteriores

7. De acuerdo a la teoría cinética de los gases, la presión de un gas es causada por:a) En cambio de energía de las moléculas al golpear las paredesb) El cambio de moméntum de las moléculas cuando chocan con las paredesc) La energía cinética promedio de las moléculasd) La fuerza de repulsión entre las moléculase) La raíz cuadrática media de las moléculas

8. Las fuerzas sobre las paredes del recipiente que contiene un gas, se debe a:a) La fuerza de repulsión entre las moléculas del gasb) La pequeña pérdida en la velocidad promedio de las moléculas de gas después de

colisionar con las paredes.c) El cambio en moméntum de las moléculas de un gas debido a la colisión con las

paredesd) Colisiones elásticas entre moléculas del gase) Colisiones inelásticas entre moléculas del gas

9. Un gas está confinado en un recipiente cilíndrico de radio 1 cm y longitud 1 m. La presión ejercida sobre una de las caras extremas, comparada con la presión ejercida sobre la superficie alargada curvada es:a) Menor porque el área es menorb) Menor porque la mayoría de las partículas no pueden atravesar la longitud del

cilindro sin colisiones.c) Mayor porque la cara es planad) Mayor porque las moléculas tienen una mayor distancia en la cual se aceleran

antes de chocar con esa cara.e) Ninguna de las anteriores

10. Aire es bombeado hacia una llanta de bicicleta a temperatura constante, la presión aumenta porque:a) Más moléculas golpean las paredes de la llanta por segundob) Las moléculas son más grandesc) Las moléculas están muy separadasd) Cada molécula se mueve más rápidoe) Cada molécula tiene mayor energía cinética

11. La temperatura de un gas es mayormente relacionada con:a) La energía cinética de traslación de sus moléculasb) La energía cinética total de sus moléculasc) La energía potencial de sus moléculasd) La energía total de sus moléculas

12. El recorrido libre medio de las moléculas de un gas es:a) La dimensión más corta del recipiente que lo contieneb) La raíz cúbica del volumen del recipiente que lo contienec) Aproximadamente el diámetro de una moléculad) La distancia promedio entre moléculas adyacentese) La distancia promedio que una molécula viaja entre las colisiones moleculares

13. El recorrido libre medio de las moléculas de un gas es:a) La distancia promedio que una molécula viaja antes de escaparb) La distancia promedio que una molécula viaja entre colisionesc) La distancia más grande que una molécula viaja entre colisionesd) La distancia más corta que una molécula viaja entre colisionese) La distancia promedio que una molécula viaja antes de desintegrarse

14. El recorrido libre medio de las moléculas de aire cerca de la superficie de la tierra es aproximadamente:a) 10-9 mb) 10-7 mc) 10-5 md) 10-3 me) 10-1 m

15. El recorrido libre medio de las moléculas de aire a temperatura ambiente es aproximadamente: a) 10-3 mb) 10-5 mc) 10-7 md) 10-9 me) 10-11 m

16. El recorrido libre medio de las moléculas de un gas es proporcional a:a) El área de la sección eficaz molecularb) El inverso del área de la sección eficaz molecularc) La raíz cuadrática media de la velocidad moleculard) El cuadrado del promedio de la velocidad moleculare) La masa molar

17. El recorrido libre medio de las moléculas de un gas es proporcional a:a) El diámetro molecularb) El inverso del diámetro molecularc) La concentración moleculard) El inverso de la concentración moleculare) La velocidad molecular promedio 10-9 m

18. Las moléculas de un cierto gas están separadas en promedio por 10 -9 m, tienen un recorrido libre medio de 5x10-6 m, y tienen una rapidez promedio de 500 m/s. la frecuencia a la que una molécula sufre colisiones es aproximadamente:

a) 10-11 s-1

b) 10-8 s-1

c) 1 s-1

d) 108 s-1

e) 1011 s-1

19. Si la temperatura T de un gas ideal aumenta a presión constante, el recorrido libre medio:a) Disminuye en proporción a 1/Tb) Disminuye en proporción a 1/T2

c) Aumenta en proporción a Td) Aumenta en proporción a T2

e) No cambia

20. Un cierto gas ideal tiene una temperatura de 300 K y presión de 5x104 Pa. Las moléculas tienen un recorrido libre medio de 4x10-7 m. Si la temperatura aumenta a 350 K y la presión se reduce a 1.0 x104 Pa el recorrido libre medio es entonces:

a) 6.9x10-8 mb) 9.3x10-8 mc) 3.3x10-7 md) 1.7x10-6 me) 2.3x10-6 m

21. Cinco moléculas tienen rapideces de 2.8, 3.2, 5.8, 7.3 y 7.4 m/s. La raíz cuadrática media de la rapidez está más cercano a:a) 5.3 m/sb) 5.7 m/sc) 7.3 m/sd) 28 m/se) 32 m/s

22. La magnitud de la velocidad de 25 moléculas están distribuidas como sigue: 5 en el rango de 2 a 3 m/s,10 en el rango de 3 a 4 m/s,5 en el rango de 4 a 5 m/s,3 en el rango de 5 a 6 m/s,1 en el rango de 6 a 7 m/s,1 en el rango de 7 a 8 m/s,

La magnitud de la velocidad promedio es aproximadamente:a) 2 m/sb) 3 m/sc) 4 m/sd) 5 m/se) 6 m/s

23. En un sistema de N moléculas gaseosas, las rapideces individuales son v1, v2, v3… vN . La rms de las rapideces de estas moléculas es:

a)

b)

c)

d)

e)

24. Un sistema consiste de N moléculas de un gas cada una de masa m. La raíz cuadrática media (rcm) es vrcm .Su energía cinética traslacional es:a) (1/2)m(N vrcm)2 b) (1/2)N( m vrcm)2

c) (1/2)m(vrcm)2

d) (1/2)Nm(vrcm)2

e) N(1/2)2 (mvrcm)2

25. La rapidez media v y el diámetro molecular d de cinco gases ideales se dan a continuación. El número de moléculas por unidad de volumen es el mismo para todos ellos. ¿Para cuál será mayor el número de colisiones en la unidad de tiempo?a) v=vo y d=do b) v=2vo y d=do /2c) v=3vo y d=do d) v=vo y d=2do e) v=4vo y d=do /2

26. La temperatura del hidrógeno a baja presión es reducida de 100 a 20 oC. la raíz cuadrática media de las moléculas decrece aproximadamente:a) 80 % b) 89 %c) 46 %d) 21 %e) 11 %

27. La masa de una molécula de oxígeno es 16 veces la de una molécula de hidrógeno. A temperatura ambiente, la relación entre la raíz cuadrática media de la velocidad de la molécula de oxígeno y la de hidrógeno es:a) 16b) 4c) 1d) 1/4e) 1/16

28. La raíz cuadrática media de la rapidez de una molécula de oxígeno a 0 oC es 460 m/s. Si la masa molar del oxígeno es 32g y la del helio 4g, entonces la rcm de una molécula de helio a la misma temperatura es:a) 230 m/sb) 326 m/sc) 650 m/sd) 920 m/se) 1300 m/s

29. Una muestra gaseosa de oxígeno (masa molar 32g) está a cuatro veces la temperatura Kelvin de una muestra gaseosa de hidrógeno (masa molar 2g). la relación de sus respectivas raíces cuadráticas medias de la velocidad de sus moléculas es:a) 1/4b) 1/2

c)d) 1e)

30. Si las moléculas de un tanque de hidrógeno tienen la misma raíz cuadrática media de la velocidad de las moléculas de un tanque de oxígeno, podemos asegurar que:a) Sus presiones son igualesb) El hidrógeno está a mayor temperaturac) El hidrógeno está a mayor presiónd) Están a la misma temperaturae) El oxígeno está a mayor temperatura

31. La presión de un gas ideal se duplica en un proceso isotérmico. Entonces la raíz cuadrática media de sus moléculas:a) No cambiab) Aumenta por un factor de

c) Disminuye por un factor de d) Aumenta por un factor de 2e) Disminuye por un factor de 1/2

32. La distribución de velocidades de Maxwell proporciona una explicación directa de:a) La expansión térmicab) La ley de los gases idealesc) El calord) La evaporacióne) La ebullición

33. Si N(v)dv da la fracción de moléculas en un gas con rapidez entre v y v+dv, entonces la rapidez promedio está dada por:

a)

b)

c)

d)

e)

34. Para un gas en equilibrio térmico la rapidez media v, la más probable rapidez v p , y la raíz cuadrática media de la rapidez vrcm están en el siguiente orden:a) vp ‹ vrcm ‹ vb) vrcm ‹vp ‹ vc) v ‹ vrcm ‹ vp

d) vp ‹ v ‹ vrcm e) v ‹ vp ‹ vrcm

35. la rapidez promedio de las moléculas de aire a temperatura ambiente es aproximadamente:a) cerob) 2 m/s (la rapidez al caminar)c) 30 m/s (carro rápido)d) 500 m/s (avión supersónico)e) 3 x 108 m/s (velocidad de la luz)

36. De acuerdo a la distribución de velocidades de Maxwell, la vrcm es:a) La rapidez más probableb) La rapidez tal que la mitad de las moléculas se mueven más rápido que la vrcm y la

otra mitad más despacioc) La rapidez promedio de las moléculasd) La raíz cuadrada del cuadrado de la rapidez promedioe) Ninguna de las anteriores

37. De acuerdo a la distribución de velocidades de Maxwell, a medida que aumenta la temperatura, el número de moléculas comprendidas dentro de un pequeño intervalo cercano a la rapidez más probable:a) Aumentab) Disminuyec) Aumenta a las altas temperaturas y disminuyen a las bajasd) Disminuyen a las altas y aumentan a las bajase) Permanece igual

38. De acuerdo a la distribución de velocidades de Maxwell, a medida que aumenta la temperatura, la rapidez más probable:a) Incrementab) Decrecec) Aumenta a las altas temperaturas y disminuye a las de bajasd) Disminuyen a las altas y aumentan a las bajase) Permanece igual

39. De acuerdo a la distribución de velocidades de Maxwell, a medida que aumenta la temperatura, la rapidez promedio:a) incrementab) Decrece

c) Aumenta a las altas temperaturas y disminuye a las de bajasd) Disminuyen a las altas y aumentan a las bajase) Permanece igual

40. A medida que aumenta la presión de un gas ideal isotérmicamente, la rapidez promedio de las moléculas:a) Aumentab) Disminuyec) Aumenta a las altas temperaturas y disminuye a las de bajasd) Disminuyen a las altas y aumentan a las bajase) Permanece igual

41. A medida que aumenta el volumen de un gas ideal a presión constante, la rapidez promedio de las moléculas:

a) Incrementab) Decrecec) Aumenta a las altas temperaturas y disminuye a las de bajasd) Disminuyen a las altas y aumentan a las bajase) Permanece igual

42. Dos gases ideales monoatómicos están en equilibrio térmico entre sí. El gas A está compuesto por moléculas de masa m mientras que el gas B por moléculas de masa 4m. la relación de las rapideces media de las moléculas (vA / vB ) es:a) 1/4b) 1/2c) 1d) 2e) 4

43. Un gas ideal A está compuesto por moléculas de masa m mientras que el gas B por moléculas de masa 4m. Las rapideces media de las moléculas son iguales si la relación de sus temperaturas Kelvin (TA / TB ) es:

a) 1/4b) 1/2c) 1d) 2e) 4

44. Dos gases ideales monoatómicos están en equilibrio térmico entre sí. El gas A está compuesto por moléculas de masa m mientras que el gas B por moléculas de masa 4m. La relación de sus de sus energías cinéticas promedio de traslación KA / KB ) es:

a) ¼b) ½c) 1d) 2e) 4

45. Un gas monoatómico ideal A está compuesto por moléculas de masa m mientras que el gas monoatómico ideal B por moléculas de masa 4m. La energía cinética promedio de traslación es la misma si la relación de sus temperaturas Kelvin TA / TB es:

a) 1/4

b) 1/2c) 1d) 2e) 4

46. ¿Cuál de los siguientes cambia cuando la presión de un gas varía isotérmicamente?a) Recorrido libre mediob) Raíz cuadrática media de la rapidez de las moléculasc) Energía internad) Energía cinética más probablee) Rapidez promedio

HOJA DE RESPUESTAS

Pregunta Respuesta Pregunta Respuesta1 B 24 D2 B 25 D3 B 26 E4 C 27 D5 E 28 E6 B 29 B7 B 30 E8 C 31 A9 E 32 D

10 A 3311 A 34 D12 E 35 D13 B 36 E14 B 37 B15 C 38 A16 B 39 A17 D 40 E18 D 41 A19 C 42 D20 E 43 A21 B 44 C22 C 45 C23 C 46 A

Tomado de

Kenneth R. Browstein

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