Ley de Charles

 La   Ley de Charles es una ley de los gases que relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas a presión constante.

En 1787 Charles descubrió que el volumen del gas a presión constante es directamente proporcional a su temperatura absoluta (en grados Kelvin):

Si la temperatura aumenta el volumen aumenta

Si la temperatura disminuye el volumen disminuye

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1.     Ingrese al link http://www.educaplus.org/gases/ley_charles.html:

a.     De click en aumentar la temperatura ¿Cuál es la temperatura inicial? ¿Cuál es la temperatura final?

b.    ¿Cuál es la variable que se mantiene constante?

c.     Disminuya la temperatura, ¿qué ocurre con el volumen del gas?

2.     La siguiente gráfica muestra el comportamiento de un gas a presión constante:

·         ¿Cuál es la variable del eje X y la variable del eje Y?

·         ¿Qué le ocurre a las partículas del gas cuando se aumenta la temperatura?

·          

3.     Ingrese al link

https://6ee9c560b2fd64293ab5bb2a10c68b8a9e80b937-www.googledrive.com/host/0B1or4uFFvPJ-SGhfLUtPcDVnaWM  y de click en IR A LAS EXPERIENCIAS 

·         Complete la tabla con los valores:

Temperatura (°K)	Volumen(mL)
383
403
423
443
463

·         En papel milimetrado ubique los puntos de la gráfica. En el eje X ubique los datos de temperatura y en el eje Y los datos de Volumen. ¿Puede indicar el tipo de relación entre la temperatura y el volumen del gas?

4.     Un grupo de estudiantes realizó un experimento para determinar la ley de Charles, la cual explica algunas de las propiedades de los gases teniendo en cuenta la temperatura y el volumen cuando la presión y la cantidad del gas son constantes. Para ello sumergió un globo en un recipiente el cual contenía un líquido, obteniendo una tabla de resultados como se muestra a continuación.

A.  la temperatura porque, al disminuir esta variable la velocidad de las moléculas se hace menor impidiendo su expansión al tamaño inicial. 

B. la temperatura y el volumen porque, están comprobando la ley de Charles que presenta proporcionalidad directa. 

C. el volumen porque, al disminuir el tamaño del globo impide que las moléculas se puedan expandir a su tamaño inicial.

D. la temperatura y el volumen porque, están comprobando la ley de Charles que presenta proporcionalidad inversa.

5. De acuerdo al experimento y a la tabla de resultados los estudiantes pudieron llegar a la siguiente conclusión:

A. Todo gas al disminuir la temperatura reduce su volumen siempre y cuando el recipiente sea flexible. 

B. Los gases aumenta su volumen con el incremento de la temperatura siempre y cuando la cantidad de gas también aumente. 

C. Todo gas disminuye su volumen siempre y cuando la presión y la temperatura se reduzcan.

D. Los gases aumentan la temperatura si su volumen es menor; siempre y cuando el recipiente sea flexible.

6. A continuación se presenta una gráfica que describe la ley de Charles de un gas ideal bajo ciertas condiciones de volumen y temperatura.

Si la presión inicial y la cantidad molar del gas se aumentan, se puede decir que el comportamiento del gas:

A. es explicado por la ley de Charles aunque los valores de la gráfica cambian. 

B. no es explicado por la ley de Charles ya que, volumen y temperatura dejan de ser proporcionales.

C. es explicado a partir de la ley de Boyle ya que, esta indica que a mayor presión menor volumen. 

D. no es explicado por la teoría de los gases ya que, estas sustancias pueden cambiar fácilmente al estado sólido.

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1.     Ley de Boyle:

En 1660 el químico inglés Robert Boyle (1627–1691) realizó una serie de experiencias que relacionaban el volumen y la presión de un gas, a temperatura constante. Boyle observó que cuando la presión sobre el gas aumentaba, el volumen se reducía, y a la inversa, cuando la presión disminuía, el volumen aumentaba.

      a.  Registre el volumen, V, la presión, P y la temperatura T que aparecen. 

    b. Oprima el botón, Fijar el Volumen. Luego desplace el émbolo de la jeringa  hasta 50 cm³ y registre la presión del manómetro. Realice el mismo procedimiento proponiendo 5 datos de volúmenes y registre los resultados de la presión en la siguiente tabla. Recuerde que la presión se puede medir en atmósferas (atm),  milímetros de mercurio (mmHg) o Pascales (Pa)

VOLUMEN (cm3)	PRESIÓN (atm)
50

Tome la imagen de la pantalla en una de las mediciones y súbala al blog con la identidad de su computador. Nombre Completo y curso.

    c.    En la siguiente gráfica registre los datos anteriores: En el eje Y registre los datos de Volumen y en el eje X registre los datos de Presión; luego una los puntos.

         

2. De acuerdo a la ecuación anterior, resuelva los siguientes ejercicios: 

     a.       En un recipiente se tienen 30 litros de nitrógeno a 20 °C y a una atmósfera de presión. ¿A qué presión es necesario someter el gas para que su volumen se reduzca a 10 litros?

      b.      ¿Cuál será el volumen final ocupado por 50 litros de oxígeno cuya presión inicial es de 560 mm de Hg y es comprimido hasta que la presión es de 1.520 mmHg?

    

    3. Oprima el botón "Ver las partículas" e Indique qué pasa con las partículas cuando se aumenta el volumen y luego cuando se reduce el volumen.

     

     4. 

  a. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en la tabla y la gráfica, los estudiantes pueden         escribir que una

A. evidencia es que, a mayor presión aumenta el volumen.

B. conclusión es que, no todos los gases cumplen esta ley.

C. evidencia es que, a mayor presión disminuye el volumen.

D. conclusión es que, solo el nitrógeno cumple esta ley.

b.     Si un estudiante decide afectar la temperatura aumentado su magnitud al doble de la inicial, podemos decir que los resultados iniciales

A. no se afectan ya que, la ley de Boyle solo mide la presión y el volumen.

B. se afectan ya que, la temperatura modifica la presión en el recipiente.

C. no se afectan ya que, el recipiente que contiene el gas no se modifica.

       D. se afectan ya que, la cantidad del gas aumenta en el recipiente.

c. Si se quisiera realizar una medición 6 en la tabla de resultados, cuando la presión sea de una atmosfera (1atm) el volumen será de

A. 25 Litros.

B. 24 Litros.

C. 30 Litros.

D. 26,66 Litros

d. Un estudiante decide inyectar una cantidad de gas al experimento para medir cómo se afecta el volumen y la presión manteniendo la temperatura constante. Lo más probable es que ahora la gráfica sea: