Subjects física

Volumen Globo 7B58F5

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1. **Planteamiento del problema:** Un globo meteorológico se libera desde el nivel del mar con $P_1=1.0$ atm, $T_1=25^\circ C$, y volumen inicial $V_1=40.0$ L. Se eleva a una altitud donde $P_2=0.45$ atm y $T_2=-15^\circ C$. Se pide calcular el volumen $V_2$ del globo en estas nuevas condiciones. 2. **Fórmula y reglas importantes:** Usamos la ley combinada de los gases ideales que relaciona presión, volumen y temperatura: $$\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2}$$ Recordar que las temperaturas deben estar en Kelvin para usar esta fórmula. 3. **Conversión de temperaturas a Kelvin:** $$T_1 = 25 + 273.15 = 298.15\ K$$ $$T_2 = -15 + 273.15 = 258.15\ K$$ 4. **Despejamos $V_2$:** $$V_2 = \frac{P_1 V_1 T_2}{P_2 T_1}$$ 5. **Sustituimos valores:** $$V_2 = \frac{1.0 \times 40.0 \times 258.15}{0.45 \times 298.15}$$ 6. **Simplificamos la fracción:** $$V_2 = \frac{40.0 \times 258.15}{0.45 \times 298.15} = \frac{40.0 \times 258.15}{\cancel{0.45} \times 298.15} \times \frac{1}{\cancel{0.45}}$$ 7. **Calculamos numéricamente:** $$V_2 = \frac{10326}{134.1675} \approx 76.96\ L$$ **Respuesta final:** El volumen del globo en la altitud dada es aproximadamente **76.96 L**.