Módulo 12 : Actividad integradora 06: Una ley de los gases

Actividad integradora

Una ley de los gases

Para esta actividad, es necesario leer y comprender el tema 4: Leyes de los gases, de la unidad III, para ello es necesario analizar los ejemplos y realizar los ejercicios que se presentan en el desarrollo del tema.

¿Qué producto entregarás?

Un documento en el que presentes el problema planteado, el procedimiento para llegar a la solución de los cuestionamientos y la solución. Puedes realizar tu actividad “a mano”, escanearla y subirla a la plataforma.

¿Qué hacer?

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 (1atm), y se logra una temperatura máxima de ebullición del agua, 100°C.

Para que el agua hierva a 100°C, el evento se realiza a nivel del mar (1 atm),  si el experimento se llevara a cabo a una mayor altitud, tanto la presión atmosférica como el punto de ebullición disminuirían.

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 obtuvo el siguiente resultado:

Temperatura (°C)	Presión (Pa)
25	101,000

2. Convierte T (°C) a K ;

Aquí utilizare el factor 273:

Temperatura (°C)	Temperatura (K)
25	25 + 273 = 298 K
105	105 +273 = 378 K
115	115 + 273 = 388 K
125	125 + 273 =  398 K
135	135 + 273 = 408 K

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

Temperatura (°K)	Presión (Pa)
298 °K	101,000 Pa
378 °K	128,114.09 Pa
388 °K	131,503.35 Pa
398 °K	134,892.61 Pa
408 °K	138,281.87 Pa

V1=V2

P1/T1=((P2)(V2))/((T2)(V1))

P1/T1=((P2))/((T2) )

Encontrando presión 2:

P_2=(〖(P〗_(1)) (T_2))/T_1

Sustituyendo datos:

P_2=(〖(101,000 Pa〗_) (378 °K))/((298°K))=128,114.09 Pa

Encontrando la presión 3:

P_3=(〖(P〗_(2)) (T_3))/T_2

P_3=((_(128,114.09 Pa)) (388 °K))/((378 °K))=131,503.35

Encontrando la presión 4:

P_4=(〖(P〗_(3)) (T_4))/T_3

P_4=((_(131,503.353 Pa)) (398 °K))/((388 °K))=134,892.61 Pa

Encontrando la presión 5:

P_5=(〖(P〗_(4)) (T_5))/T4

P_5=(〖(134,892.61 Pa〗_) (408 °K))/((398 °K))=138,281.87 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 de Gay Lussac (Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800) es la que aplica ya que se hace uso y explica las leyes de los gases ideales, ya que relaciona el volumen y temperatura de ciertas cantidades de gas ideal, manteniendo una presión constante, mediante una constante directa. La presión aumenta debido a que el recipiente es de paredes solidas (fijas) y su volumen no puede cambiar.

La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:

-Si aumenta la temperatura, aumenta la presión.

-Si disminuye la temperatura, disminuye la presión.

Nos damos cuenta que en la olla de presión hay una constante  relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante.

En mi opinión esta  ley nos proporciona datos sobre gas , volumen , temperatura dándonos cantidades exactas que en nuestra vida cotidiana no tomamos en cuenta y que es relevante para nuestra vida cotidiana si  conociéramos a detalle estas leyes tendríamos una vida más exacta ya que la vida es un algoritmo.

6. Organiza la información y resultados en un archivo, recuerda incorporar el problema, los resultados de las tablas (incisos 2 y 3) con su procedimiento y solución; la gráfica con los resultados obtenidos, así como la pregunta y respuesta del punto 5.

7. Sube tu archivo a la plataforma con el siguiente nombre:

Apellidos_Nombre_M12S3_ Unaleydelosgases

Con esta actividad pones en práctica la resolución de problemas diferenciando conceptos y aplicando fórmulas, realizas conversiones, graficas datos e identificas la ley que permite la solución al problema presentado.