ley de charles
La Ley de Charles y Gay-Lussac, o simplemente Ley de Charles, es una de las leyes de los gases. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.
En esta ley, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética (debido al movimiento) de las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas (temperatura), mayor volumen del gas.
Volumen sobre temperatura: Kelvin
\frac{V}{T} = k_2
o también:
V = k_2T \qquad
donde:
V es el volumen.
T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin).
k2 es la constante de proporcionalidad.
Además puede expresarse como:
\frac {V_1}{T_1} =
\frac {V_2}{T_2}
donde:
V_1\,= Volumen inicial
T_1\,= Temperatura inicial
V_2\,= Volumen final
T_2\,= Temperatura final
Despejando T₁ se obtiene:
T_1 =\frac {V_1 \cdot T_2}{V_2}
Despejando T₂ se obtiene:
T_2 =\frac {V_2 \cdot T_1}{V_1}
Despejando V₁ es igual a:
V_1 =\frac {V_2 \cdot T_1}{T_2}
Despejando V₂ se obtiene:
V_2 =\frac {V_1 \cdot T_2}{T_1}
Un buen experimento para demostrar esta ley es el de calentar una lata con un poco de agua, al hervir el agua se sumerge en agua fría y su volumen cambia.
ley de gay lussac
La ley de Gay-Lussac dice:
En aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta si la presión se mantiene constante
- Si el volumen de una cierta cantidad de gas a presión moderada se mantiene constante, el cociente entre presión y temperatura (Kelvin) permanece constante:
o también:
donde:
- P es la presión
- T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin)
- k3 la constante de proporcionalidad
Esta ley fue enunciada en 1802 por el físico y químico francés Louis Joseph Gay-Lussac.
calor y temperatura
La energía térmica es la energía cinética (relacionada con el movimiento) media de un conjunto muy grande de átomos o moléculas. Esta energía cinética media depende de la temperatura, que se relaciona con el movimiento de las partículas (átomos y moléculas) que constituyen las sustancias.
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Ejemplo de trayectoria caótica seguida por una molécula de una sustancia gaseosa.
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La temperatura es la medida de la energía térmica de una sustancia. Se mide con un termómetro. Las escalas más empleadas para medir esta magnitud son la Escala Celsius (o centígrada) y la Escala Kelvin. 1ºC es lo mismo que 1 K, la única diferencia es que el 0 en la escala Kelvin está a - 273 ºC.
En la escala Celsius se asigna el valor 0 (0 ºC) a la temperatura de congelación del agua y el valor 100 (100 ºC) a la temperatura de ebullición del agua. El intervalo entre estas dos temperaturas se divide en 100 partes iguales, cada una de las cuales corresponde a 1 grado.
En la escala Kelvin se asignó el 0 a aquella temperatura a la cual las partículas no se mueven (temperatura más baja posible). Esta temperatura equivale a -273 ºC de la escala Celsius.
Cuando dos cuerpos a distintas temperaturas se ponen en contacto, terminan igualando sus temperaturas. Entonces se dice que se ha alcanzado el equilibrio térmico.
Cuando dos sistemas entran en contacto, las partículas con mayor energía cinética transfieren, mediante choques, parte de su energía a las restantes partículas, de manera que al final la energía cinética media de todo el conjunto es la misma.
Cuando dos sistemas en desequilibrio térmico entran en contacto, el de mayor temperatura transfiere energía térmica al de menor temperatura hasta conseguir el equilibrio térmico.
El calor es la transferencia de energía desde un cuerpo que se encuentra a mayor temperatura hasta otro de menor temperatura. Cuando ambos cuerpos igualan sus temperaturas se detiene la transmisión de energía.
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