UNA LEY DE LOS GASES

Actividad integradora:

Una ley de los gases

1. Lee el siguiente problema.

¿Por qué los alimentos se cuecen más rápido en una olla de presión?

En una olla normal con tapa, los alimentos reciben la presión atmosférica (1 atm), y se logra una temperatura máxima de ebullición del agua, 100°C.

En una olla de presión, la presión que reciben los alimentos es mayor a la atmosférica (1 atm), a esta se agrega la presión por la acumulación de vapor de agua y el aumento en la temperatura de ebullición de 100°C. En un corto tiempo la presión total equivale a dos atmósferas (2 atm) y se mantiene constante debido a la válvula de seguridad que regula la salida de vapor cuando la presión sobrepasa cierto valor. Es por esto que se logra un cocimiento más rápido y por tanto un ahorro de energía.

La gráfica que relaciona la presión y la temperatura de una olla a presión no siempre es una recta, pero en la zona en que funciona normalmente podemos considerar que si lo es.

Al colocar un manómetro en una olla a presión se obtuvieron los siguientes datos:

Temperatura (oC)	Presión (Pa)
25	101,000
100	126 419.46

2. Convierte T (°C) a °K

La fórmula es: K=273+°C

Temperatura (oC)	Temperatura (oK)
25	273+25 = 298 K
100	273+100 = 373 K
200	273+200 = 473 K
300	273+300 = 573 K
400	273+400 = 673 K

3. Calcula la Presión (Pa) en función de la temperatura en °K

    Fórmula Ley Gay Lussac      P₁ = P₂

                                                      T₁     T₂

P₂= P₁ X T₂ = 101,000 pa X 373 k = 37,673,000 = 126,419.46 pa

          T₁                              298 k                     298  

P₃= P₂ X T₃ = 126,419.46 pa X 473 k = 59,796,404.58 = 160,312.07 pa

          T₂                               373 k                            373  

P₄= P₃ X T₄ = 160,312.07 pa X 573 k = 91,858,816.11 = 194,204.68 pa

          T₃                              473 k                              473  

P₅= P₄ X T₅ = 194,204.68 pa X 673 k = 130,699,749.64 = 228,097.29 pa

          T₄                              573 k                              573  

Temperatura (oK)	Presión (Pa)
1)   298 K	1) 101,000 pa
2)   373 K	2) 126,419.46 pa
3)   473 K	3) 160,312.07 pa
4)   573 K	4) 194,204.68 pa
5)   673 K	5) 228,097.29 pa

4. Grafica los datos de la tabla del inciso 3.

 

 

5. El funcionamiento de olla de presión es proporcional entre estos valores de presión y temperatura, como el volumen de la olla no cambia, ¿qué ley se puede aplicar para entender su comportamiento? Explica brevemente tu respuesta.

La ley que se puede aplicar es la de Gay-Lussac, que dice: “A volumen constante, la presión y la temperatura son directamente proporcionales”; esto quiere decir que, si a un volumen constante, que sería el volumen contenido en nuestra olla, se le aplica calor, su presión aumentara con proporción a la temperatura.