Leyes de los gases”
Introducción
Este experimento tiene por objetivo buscar la relación de volumen en cualquier gas con la presión y, expresarlo en ecuación.
A través de dos experimentos diferentes, podremos demostrar dos leyes de los gases ya establecidas y comprobar los postulados de proporción de cada una de estas.
Para explicar los dos experimentos realizados debemos hacer una secuencia depasos detallada de lo observado y luego analizarlo, de tal manera de poder llegar a una proporcionalidad y a una ecuación que nos permita formular o, por lo menos, deducir las relaciones entre el volumen y la presión.
En el primer experimento emplearemos la ley de Boyle-Mariotte, ya que las variables son la presión y el volumen. La ecuación es la siguiente:
P1 x V1 = P2 X V2
Esta ley, estableceque “A temperatura constante, una masa de gas ocupa un volumen que es inversamente proporcional a la presión ejercida sobre él”.
La ley de los gases ideales o Ecuación del estado es la que aplicaremos para el segundo experimento, ya que las variables, al igual que el experimento anterior, son la presión y el volumen, pero a estas se suma la cantidad de partículas.
Esta ecuación se deriva de la Leycombinada de los gases (que a su vez integra las leyes de Boyle-Mariotte, Charles y Gay-Lussac). En donde la Ley combinada se traduce a una constante, que a su vez es proporcional a la cantidad de gas considerada, es decir:
P x V = n x R x T
Aún así, esta breve introducción es algo que nos han ensenado en la teoría. A través del desarrollo experimental, lograremos llegar más allá de lo que nospueda decir una ecuación escrita en el papel.
Ya lo decía Baden Powell:
“ Un año de teoría no se comparan a 3 meses de práctica”
Materiales y Métodos
Primer experimento:
Materiales:
? Una botella llena de agua
? Dentro de la botella, un gotario
? Dentro del gotario, un clavo
Procedimientos:
? Armar la estructura indicada en el dibujo
? Presionar la botella
? Observar el cambio de posición delgotario
? Observar el tamaño de la burbuja dentro del gotario
Segundo experimento:
Materiales:
? Una pecera
? Un globo grande de color claro
? Un globo pequeño de color oscuro
? Un bombín
Procedimientos:
? Inflar el globo grande dentro de la pecera de tal manera que esta delimite su volumen
? Introducir el globo pequeño inflándolo dentro delglobo grande
? Volver a inflar el globo grande
?Observar el cambio de tamaño del globo pequeño
Desarrollo
Primer experimento:
El esquema de la figura muestra lo siguiente:
? Una botella tapada con agua
? En su interior un gotario
? Dentro del gotario, un clavo
? Además, en el gotario observamos una burbuja que es uno de las miras de nuestro experimento.
Al apretar la botella se puede observar lo siguiente:
? El gotario baja
? Laburbuja dentro del gotario se hace más pequeña.
Al dejar de apretar la botella sucede lo siguiente:
? Se vuelve a la posición normal
? La burbuja recupera su tamaño
? El gotario sube
Segundo experimento:
El esquema de la figura muestra lo siguiente:
? Un globo dentro de otro.
? El volumen de este otro globo es delimitado por la pecera.
El cambio se puede producir de dos formas:
1.
? Al seguirinflando el globo exterior se puede
ver que el globo en el interior se hace más
pequeño.
2.
? Se puede cerrar el globo y apretarlo en su superficie.
Análisis de los resultados y conclusiones
Primer experimento:
* El cambio se produjo al apretar la botella
* Al mismo tiempo de que el gotario bajaba, la burbuja se hacía más pequeña
? Al apretar la botella nosotros ejercemos presión sobreésta.
? Si ejercemos presión, suponemos de que la capacidad de la botella es menor, porque está siendo apretada
? Aún así, la cantidad de agua en el interior de la botella sigue siendo la misma
? Lo anterior nos permite decir que la posibilidad que tenía el agua era de introducirse en el volumen ocupado por la burbuja dentro del gotario
? Por este motivo la burbuja se hace pequeña
? Y, además,…