MODULO 12
PROYECTO INTEGRADOR
EXPERIMENTANDO CON LAS LEYES
DE LOS GASES
LEY DE
BOYLE
IRAIZ ELOY ARCHI DZUL
2017-02-24
INTRODUCCIÓN
Este trabajo tiene como objetivo, conocer el tema de los gases y sus
leyes, también, ¿cómo surge los gases?, ¿cuáles son sus aplicaciones?, para
ello vamos hablar de que son los gases.
Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el que las sustancias no tienen
forma ni volumen propio, adoptando el de los recipientes que las contienen. Las
moléculas que constituyen un gas casi no son atraídas unas por otras, por lo
que se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras,
explicando así las propiedades:
·
Las moléculas de un gas se encuentran
prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el
espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de atracción
entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a que se
mueven las moléculas.
·
Los gases ocupan completamente el volumen del
recipiente que los contiene.
De los tres estados de las materias, en el estado gaseoso las
interacciones entre sus partículas son mínimas, por lo que es en este caso
donde el estudio y la interpretación de los resultados obtenidos son menos complicados.
Como resultado de tales estudios se ha llegado a establecer una serie de
generalizaciones empíricas que se incluye bajo la denominación de leyes de los
gases, las cuales describen el comportamiento de dichas sustancias en determinadas
condiciones especiales.
Si un gas es introducido en un recipiente cerrado, sus moléculas se
moverán según las consideraciones de la teoría cinética molecular, con una
velocidad que aumentará con la temperatura.
Propiedades
de los gases
El
estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas
del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño
del diámetro real de las moléculas. Resuelta entonces, que el volumen ocupado
por el gas (V) depende
de la presión (P), la
temperatura (T) y de
la cantidad o numero de moles (n).
1. Se adaptan a la
forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de
recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y
toma la forma de su nuevo recipiente.
2. Se dejan comprimir
fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden
acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión.
3. Se difunden
fácilmente. Al no existir fuerza de atracción
intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea.
4. Se dilatan, la
energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la
temperatura aplicada
Variables que
afectan el comportamiento de los gases
1. PRESIÓN
Es la fuerza ejercida por unidad de área. En
los gases esta fuerza actúa en forma uniforme sobre todas las partes del
recipiente.
La presión atmosférica es la fuerza ejercida
por la atmósfera sobre
los cuerpos que están en la superficie terrestre. Se origina del peso del aire que la forma. Mientras más alto se halle un cuerpo menos aire hay por
encima de él, por consiguiente la presión sobre él será menor.
2. TEMPERATURA
Es una medida de la intensidad del calor, y el
calor a su vez es una forma de energía que podemos medir en unidades de
calorías. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno frío, el
calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío.
La temperatura de un gas es proporcional a la
energía cinética media de las moléculas del gas. A mayor energía cinética mayor
temperatura y viceversa.
La temperatura de los gases se expresa en
grados kelvin.
3. CANTIDAD
La cantidad de un gas se puede medir en
unidades de masa, usualmente en gramos. De acuerdo con el sistema de unidades
SI, la cantidad también se expresa mediante el número de moles de sustancia,
esta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular.
4. VOLUMEN
Es el espacio ocupado por un cuerpo.
5. DENSIDAD
Es la relación que se establece entre el peso
molecular en gramos de un gas y su volumen molar en litros.
Gas Real
Los gases reales son los que en condiciones
ordinarias de temperatura y presión se comportan como gases ideales; pero si la
temperatura es muy baja o la presión muy alta, las propiedades de los
gases reales se desvían en forma considerable de las de gases ideales.
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Para mi trabajo voy a utilizar la Ley de Boyle:
Materiales a utilizar:
1 globo
1 embase de plástico cortado
1 recipiente con agua
Procedimiento:
Paso 1: Se corta el embase de plástico y se inserta el globo
Paso 2: al recipiente de plástico se le pone agua
Paso 3: se inserta el envase de plástico al recipiente de agua se puede
observar que el globo esta desinflado
Paso 4: el globo está inflado
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad
de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el
volumen siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresión matemática de
esta ley es:
P⋅V=kP⋅V=k
(el producto de la presión por el volumen es
constante)
Supongamos que tenemos un cierto volumen de
gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento.
Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión
cambiará a P2, y se cumplirá:
P1⋅V1=P2⋅V2P1⋅V1=P2⋅V2
VÍDEO DEL EXPERIMENTO
Conclusión:
La Ley de Boyle estudia la relación entre la presión y el volumen para
un gas encerrado en un recipiente a temperatura constante, la Ley de Boyle dice
que la presión del gas es inversamente proporcional al volumen, si el volumen aumenta, la presión disminuye y
si el volumen disminuye, la presión aumenta.
En el experimento se puede observar claramente lo que dice la ley, a
medida que metemos la botella en el agua disminuye el volumen disponible para
el aire, aumenta la presión interna y el globo se llena de aire, si luego
sacamos la botella del agua, aumenta el volumen disponible para el aire,
disminuye la presión interna y el globo se desinfla.
Fuente:
http://www.educaplus.org/gases/index.html
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