[Leyes
empíricas de los gases]
Considere una muestra
de gas en un cilindro con pistón móvil. Inicialmente hay n moles de gas a
temperatura T, presión P y volumen V. Identifique el cilindro que representa el
gas después de cada cambio:
(1) La presión sobre el pistón se triplica, manteniendo n y T constantes.
(2) La temperatura se duplica, manteniendo n y P constantes.
(3) Se agregan n moles de otro gas, manteniendo T y P constantes.
(4) La temperatura se reduce a la mitad y la presión a un cuarto de su valor
original.
Etapa analítica
Usaremos la [Ley
del gas ideal] para su forma de cambio de estado, despejando el volumen
final.
(1) La presión sobre
el pistón se triplica, manteniendo n y T constantes: las constantes se cancelan
a 1 y la P = 3 Po.
(2) La temperatura se duplica, manteniendo n y P constantes:
las constantes se cancelan a 1 y T
= 2 To.
El volumen se expande al doble.
(3) Se agregan n moles de otro gas, manteniendo T y P
constantes: las constantes se cancelan a 1 y n
= no + no. = 2 no.
(4) La temperatura se reduce a la mitad y la presión a un
cuarto de su valor original. las constantes se cancelan a 1; T = 1/2 To; y P = 1/4 Po
(1) Corresponde a (b), ya que el aumento de presión
produce una compresión evidente. (2) y (3) corresponden a (c),
pues el volumen se expande manteniendo la presión constante, sin
indicios de disminución ni compresión adicional. (4) corresponde a (a),
porque al disminuir la presión el gas se dispersa, lo cual se representa
con un color más claro. La clave para identificarlos está en el código
de colores que distingue cada situación.
Referencias
Chang, R.,
& Overby, J. (2010). Chemistry (10th ed., AP Edition). McGraw Hill.
García
García, J. L. (2025). Dimensional Analysis in Chemistry Textbooks 1900-2020 and
an Algebraic Alternative. Educación química, 36(1), 82-108.
García García, J. L. (2025). Química general: Una guía
moderna para bachillerato y universidad con enfoque algebraico. Ciencias de
Joseleg.
No hay comentarios:
Publicar un comentario