RELACIÓN VOLUMEN - TEMPERATURA A PRESIÓN CONSTANTE

LEY DE GAY LUSSAC

Gas frío encerrado en un recipiente

El Applet fue realizado por Noriyoshi  KATO y modificado por C. Palacios

Diseño de la lección Web, adaptación didáctica  diseño de actividades de Francisco Martínez Navarro

(Grupo Lentiscal de Didáctica de la Física y Química)

FUNCIONAMIENTO DEL APPLET

Aquí hay un gas encerrado en un recipiente.
La máxima temperatura que puede alcanzar son 0ºC (273 K); la mínima es de -273ºC (0 K)
La presión a la que se encuentra es constante: 1 atmósfera (está representada por el peso de la tapa ).
Según varía la temperatura, cambia la velocidad de las partículas y el volumen de recipiente.

Un gas ocupa todo el recipiente que lo contiene, por lo que para una determinada cantidad de gas hay tres variables características; el volumen, la temperatura y la presión. La variación de una de ellas provoca variaciones en las demás. En el applet se muestra  experimentalmente como varia, a presión constante, el volumen con la temperatura.

El volumen del gas oscila levemente entre varios valores entre un máximo y un mínimo, una vez que se estabilice anota siempre el valor medio, entre los dos extremos de la oscilación.

REALIZACIÓN DE LA SIMULACIÓN DE LA EXPERIENCIA

Puedes aumentar o disminuir la temperatura a la que se encuentra el gas. Desplaza la barra inferior de 0 a 273 K.
Además de la escala Celsius (ºC), las temperaturas suelen expresarse, entre los científicos, en la llamada escala Kelvin.
Para pasar una temperatura, expresada en ºC, a Kelvin (K), basta con sumar 273.
El termómetro que ves señala la temperatura en las dos escalas a la vez .

[K=ºC + 273]

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ACTIVIDADES

1. Manteniendo la presión constante (P= 1 atm) si aumentamos la temperatura del gas explica como varia el volumen del mismo y la velocidad de las partículas del gas.

2. Completa la siguiente tabla obteniendo los datos de la simulación experimental realizada por el applet. Expresa también la temperatura en ºC y el volumen en litros.

Gas frío a P = cte = 1 atm
T (K)	V (cm3)		T (K)	V (cm3)
10			200
50			220
100			250
150			273

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3. Escribe la ecuación matemática que relaciona el volumen con la temperatura a presión constante, conocida como ecuación de Gay - Lussac: "A presión constante, el volumen de un gas aumenta con la temperatura"

4. Admitiendo que la expresión matemática de la ecuación de Gay - Lussac viene dado a P=cte => V/T=cte; sabiendo que a presión constante a la temperatura de 112 K el volumen ocupado por el gas es de 85 cm³, calcular el volumen ocupado a 200 K y a 273 K y comprueba los valores obtenidos, por medio de una  experiencia virtual utilizando el applet. Repite dos veces las medidas y anota los valores medios.

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5. Representa los tres valores anteriores en una gráfica del volumen frente a la temperatura. ¿Que tipo de gráfica se obtiene? Interpreta la gráfica y expresa la ecuación matemática de la misma.

*6. Calcula a que temperatura debe calentarse un gas encerrado en un recipiente a una temperatura de 130 K y 1 atm de presión para que su volumen se duplique manteniendo la presión constante. Realiza el cálculo aplicando la ecuación de Gay - Lussac y simulando al experiencia mediante el applet

7. Un recipiente que puede variar sus volumen contiene 12 l de un gas a 3,2 atm y 43 ºC. ¿Qué volumen alcanzara si aumentamos la temperatura hasta los 185 ºC, manteniendo constante la presión? Expresa las temperaturas en K

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8. a) Explica cómo varia la presión y el volumen con la temperatura.

b) Explica a temperatura constante como varia el volumen de un gas ideal con la presión.

9. Realiza un informe donde hagas una síntesis de las experiencias y de las actividades realizadas y las conclusiones a las que hayas llegado

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