PBL 9: GASES IDEALES

1.ENUNCIADO Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA:


 Durante estas experiencias vamos a trabajar los gases ideales.Con estas experiencias trabajaremos las diferentes leyes que existen como la de Gay-Lussac, las demostraremos mediante estas experiencias.

Antes de comenzar con esta experiencia vamos a definir algunos conceptos para no tener dificultades al hacer las experiencias:



P V/ T = P´V´/ T´                   LEY GENERAL DE LOS GASES 

Ley de Gay-Lussac:  establece que la presión de un volumen fijo de un gas, es directamente proporcional a su temperatura.


Ley de Boyle-Mariotte: es una de las leyes de los gases que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante.


Ley de Charles: relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenida a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.

EXPERIENCIA 1: DISPARANDO A VOLUMEN CONSTANTE

1. Materiales:

 - Nuez Doble
- Pinzas
- Barra de Soporte
- Mechero De Alcohol
- Cerrillas
- Tubo de ensayo 
- Tapón para tubo de ensayo

Procedimiento:





1- Se echa muy poca cantidad de agua en el tubo de ensayo.



















2-Se coloca el tubo de ensayo en la pinza, previamente agarrada con una nuez doble a la barra de soporte. 
Ponemos el tapón, ni muy fuerte ni muy flojo.

3- Calentamos el tubo de ensayo con el mechero de alcohol y esperamos a que el agua se evapore y el tapón salte.HAY QUE TENER CUIDADO DE QUE NO HAYA NADIE CERCA HACIA DONDE APUNTA.














4- El tapón sale disparado en unos segundos debido al calor y a que la presión aumenta al aumentar la temperatura.

A continuación les mostramos un vídeo con lo que ha ocurrido.

Hemos introducido agua en el tubo de ensayo (para que no se rompa), y lo hemos ido calentando poco a poco, de esta manera los átomos que están dentro agua comienzan a rebotar en el tubo de ensayo, provocando que se ejerza presión sobre el tapón, lo que ha provocado que saliese despedido.

Conclusión:

Consideramos que es la ley de Gay-Lussac, ya que dice que si el volumen de una cierta cantidad de gas a presión moderada se mantiene constante, el cociente entre presión y temperatura (kelvin) permanece constante.

Ley de Gay-Lussac:     P/T = P´/T´



EXPERIENCIA 2 : INFLANDO GLOBOS A PRESIÓN CONSTANTE




Materiales:

-Soporte 

-Tubo de ensayo

-Globo

-Mechero de alcohol

Procedimiento:



1- Se echa unas gotas de agua en el tubo:

2- A continuación se tapa la abertura del tubo con el globo:

3- Luego enciende el mechero y pon a calentar el tubo con el globo:

4- El globo se hincha debido a los gases que se genera al calentar el agua.

VÍDEO DEL GLOBO HINCHÁNDOSE

VÍDEO DEL GLOBO DESHINCHÁNDOSE

Conclusión: 

El globo se ha hinchado ya que  los átomos (debido al calor) han empezado a moverse buscando la salida, y es entonces cuando el globo  al estar al extremo del tubo de ensayo se ha hinchado.

Consideramos que es la ley de Charles ya que en este experimento se relaciona la temperatura y el volumen con una presión constante.

Ley de Charles:   V/T = V´/T  



EXPERIENCIA 3:  REFRESCOS CALENTITOS A VOLUMEN CONSTANTE


Materiales:

-Lata de refresco
-Pinzas
-Cuenco
-Agua
-Mechero de Alcohol
-Cerrillas









Procedimiento:

1- Cogemos la lata con la ayuda de las pinzas.

2- Llenamos un cuenco de agua y calentamos la lata.

3-Cuando salga vapor dentro de la lata, introducimos rápidamente la lata boca  abajo dentro del cuenco del agua.


4-A continuación, les mostramos lo ocurrido:

Como pueden observar, la lata se comprime.

Esto se produce, ya que al calentar el agua de la lata se produce vapor de agua que ocupa mucho más espacio que el agua líquida, . Cuando la calentamos, el vapor de agua que se forma desplaza al aire en el interior de la lata y empuja hacia fuera. Al girar la lata y colocarla rápidamente en el bol con agua fría, el agua deja de hervir y el vapor que había en su interior vuelve a convertirse en agua. El vapor ocupaba más sitio que el agua líquida. Este proceso es tan rápido que se forma un vacío en el interior de la lata, lo que provoca un descenso de la presión de todo el interior de la lata. 

Conclusión:

Consideramos que es la ley de Boyle, ya que esta establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

Ley de Boyle:  PV = P´V´



EXPERIENCIA 4: REFRESCOS CALENTITOS (LENTO)



Materiales:

-Lata de refresco

-Pinzas

-Cuenco

-Agua

-Mechero de Alcohol

-Cerrillas

Procedimiento:

1- Cogemos la lata con la ayuda de las pinzas.

2- Llenamos un cuenco de agua y calentamos la lata.

3- Cuando salga vapor dentro de la lata, introducimos rápidamente la lata boca abajo en el cuenco con agua.

4- A continuación, les mostramos lo ocurrido:

5- Como pueden observar, todo el agua que había en el cuenco desaparece ya que se introduce en el interior de la lata.Esto se produce ya que hay una diferencia de presiones que hace que el agua se introduzca dentro de la lata.




CONCLUSIÓN:

Consideramos que es la ley de Boyle, por las mismas razones que la experiencia 3.

Ley de Boyle:  PV = P´V´