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La ley de gay-lussac, que establece la relación entre la presión y la temperatura de un gas ideal. Se explica el principio detrás de esta ley y se describe un experimento sencillo para demostrarla, utilizando un huevo y una botella. Además, se proporcionan ejemplos de la aplicación de esta ley en la vida cotidiana, como en el funcionamiento de ollas a presión y neumáticos de automóviles. Finalmente, se resuelve un ejercicio numérico para calcular la presión final de un neumático después de un recorrido, aplicando la ley de gay-lussac. Este documento puede ser útil para estudiantes de física, química o ingeniería que deseen comprender mejor los principios de los gases ideales y su comportamiento bajo cambios de temperatura.
Tipo: Monografías, Ensayos
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República Bolivariana de Venezuela. Ministerio del Poder Popular para la Educación. “Universidad Politécnica del Estado Trujillo Mario Briceño Iragorry”.
Fernando Núñez, C.I: 30558610. Sección Única, Trayecto 02, Tramo 04.
Si el volumen de una cierta cantidad de gas ideal a una presión moderada se mantiene constante, el cociente entre presión y temperatura permanece constante: Donde k es la constante de proporcionalidad entre la presión ( p ) y la temperatura ( T ). Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar. Gay-Lussac descubrió que, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor: Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P1 y a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presión cambiará a P2. Sabiendo que ambas son iguales a k podemos igualar las ecuaciones y obtenemos:
Observación: De acuerdo con el experimento realizado por la UCAV y presentado en su video titulado "Experimentos UCAV: el huevo y la botella" (disponible en YouTube), se puede observar cómo el experimento funciona y cómo se cumple la ley de Gay-Lussac. Aunque los materiales utilizados en el video pueden variar ligeramente, la base del experimento consiste en aumentar la temperatura. Es fascinante ver cómo los principios científicos se ponen en práctica y se comprueba su validez a través de experimentos como este.
Una llanta de automóvil está llena a una presión manométrica de 200 kPa a 10 °C. Después de un recorrido de 100 km, la temperatura dentro de la llanta aumenta a 40 °C. ¿Cuál es ahora su presión? Como primer paso se debe identificar los datos conocidos que se proporcionan en el problema: Pi =200 kPa Ti = 10 °C Tf = 40 °C Vcte = Valor constante Posteriormente, se identifica la variable desconocida que se solicita en el problema. Pf = ¿? Se procede a identificar la fórmula en la que se encuentra la incógnita que se solicita en el problema, así como los datos conocidos. En este caso, la ecuación adecuada es la de la ley de Gay-Lussac:
