Termodinámica |
Leyes de los Gases Ideales |
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En esta serie de experimentos, controlarás la acción de un pistón en una cámara de presión llena con un gas ideal. Este gas está definido por cuatro variables:
Hay tres experimentos diferentes. En el tercero, etiquetado como "Ideal Gas", puedes seleccionar entre los tres contenedores de gas: Rojo, Azul o Amarillo. Cada uno de esos gases tiene una masa molecular diferente y por lo tanto cada uno responderá de forma distinta a los cambios de presión.
Si esto ocurre, la cámara se romperá y el gas se escapará, con lo que el experimento habrá terminado. Aunque se trata de un gas virtual, sus efectos podrían ser impredecibles.
En este experimento los cambios en el estado del gas, (dado por la temperatura, el volumen y la presión) son automáticamente registrados por la herramienta gráfica. Esto guiará al experimentador en la comprensión de las Leyes de los Gases Ideales.
Haz clic sobre el botón titulado Volumen Constante. Verás en la gráfica que las variables a representar son Presión frente a Temperatura.
Ahora deberás inicializar la herramienta de dibujo:
Con el ratón sobre el termómetro pulsa el botón izquierdo y arrastra hasta alcanzar los 400 grados de temperatura. Libera el botón izquierdo.
Ahora disminuye la temperatura hasta los 300 grados aproximadamente.
Eleva de nuevo hasta los 400 grados. Observarás que en la gráfica aparecen uno o dos puntos dibujados. A partir de ahora la gráfica responderá a cualquier cambio de temperatura
Cambia los valores de la temperatura arrastrando el ratón arriba y abajo sobre el termómetro. Cada vez que liberes el botón aparecerá un nuevo punto. Dibuja de esta manera al menos 10 puntos.
¿Cuál es la relación entre la temperatura y la presión a volumen constante?
Usando estos datos, predice a qué temperatura la presión alcanzará las 15 atmósferas.
Puedes comprobar tu predicción, pero asegúrate de resetear la cámara después de que la cámara se rompa.
Haz clic sobre el botón etiquetado "Constant Temperature"
Ahora ve al panel de control bajo el pistón donde verás un botón con una flecha simple en el lado derecho.
Cada pulsación del botón introduce el pistón en el cilindro. Observa cómo cambian los medidores de volumen y presión. Cada pulsación dibujará 4 puntos en la gráfica.
Teniendo cuidado con no romper la cámara por un exceso de presión, analiza la relación entre la presión y el volumen a temperatura constante.
A partir de la forma de la gráfica ¿qué relación existe entre P y V?
Haz clic sobre el botón etiquetado " Ideal Gas"
Selecciona uno de los gases: Rojo , Azul , Amarillo
Estos gases tienen diferentes masas moleculares y por lo tanto al cambiar el volumen adquieren distintos valores de presión y temperatura. Cada gas posee la misma temperatura inicial.
¿Cuál de estos gases alcanza la temperatura más alta sin llegar a romper el cilindro?
Estima la dependencia de la temperatura al reducir el volumen para cada uno de los tres gases
¿Cuál es estos gases tiene menor masa molecular?