3.1 Simuladores

Observa la animación de la izquierda: al disminuir el volumen que ocupa el gas es menor la superficie de choque y hay más choques por unidad de tiempo (las partículas deben recorrer menos espacio hasta llegar a las paredes del recipiente), por lo que la presión es mayor. Es decir, se cumple la ley de Boyle: al hacerse la presión doble, el volumen se reduce a la mitad.

Charles and Gay-Lussac's Law animated 
Animación de NASA en Wikimedia. dominio público Animación de NASA en Wikimedia. dominio público

Si te fijas ahora en la animación de la derecha, verás que el volumen se hace más grande al calentar, manteniéndose constante la presión: las partículas se mueven a mayor velocidad, por lo que chocan con más intensidad con las paredes del recipiente, que se agranda para mantener la presión constante.

La forma recta de la gráfica del volumen frente a la temperatura indica que son dos magnitudes proporcionales , de acuerdo con la ley de Charles.

Vídeo de animación de Proyecto TIGER, uso educativo

En el vídeo de la derecha observarás el funcionamiento de una animación, observa los valores de la presión y la temperatura y lo que ocurre al pulsar la tecla para calentar. Si el recipiente tiene un volumen fijo, las partículas del gas aumentan su energía cinética, por lo que chocan más veces por unidad de tiempo con las paredes del recipiente, al moverse más deprisa, y lo hacen con más intensidad. Por tanto, la presión aumenta.

Además, al llegar a una temperatura doble, también se duplica la presión, como se deduce de la ley de Gay-Lussac.

En las mezclas de gases, las partículas más grandes se mueven más despacio y las pequeñas más deprisa, pero su energía cinética es la misma: lo importante es el número de partículas, independientemente de cuáles sean. Por tanto, la presión de la mezcla depende del número total de partículas, que es la suma de las partículas que hay de cada tipo en una mezcla, como se indica en la ley de Dalton.

Reflexiona

¿Qué significa el valor de T=0 desde el punto de vista de la ley de Gay-Lussac?

Comprueba lo aprendido

Pregunta

Justifica por qué se debe medir la presión de las ruedas de un coche después de haber circulado muy pocos kilómetros.

Respuestas

Porque el movimiento del coche hace que las partículas de aire se muevan más deprisa.

Porque las ruedas se calientan por rozamiento con el suelo y la presión del aire interior aumenta.

Para que el conductor no esté cansado, porque la presión no cambia.

Retroalimentación

Curiosidad

El mecanismo de respiración 

 
 Vídeo de Daniel Izzo alojado en Youtube

Observa cómo respiramos las personas. Los pulmones están dentro de la caja torácica y cuando el músculo respiratorio (diafragma) baja, aumenta el espacio que pueden ocupar, por lo que la presión interior disminuye. Para igualarla con la exterior, entra aire. Al relajarse el diafragma, el efecto es el contrario, y se expulsa aire de los pulmones.

Date cuenta de que no se explica con ninguna de las leyes anteriores, porque en ellas no cambiaba la cantidad de gas en el sistema, que estaba cerrado, mientras que ahora está abierto, entrando o saliendo gas según resulte necesario.