Ley de Gay-Lussac Análisis de resultados experimentales

Resultados experimentales P (atm) 1,00 1,07 1,14 1,21 1,28 T (°C) 17 37 57 77 97

Para estudiar la relación matemática representamos los datos gráficamente

Para estudiar la relación matemática representamos los datos gráficamente

Análisis de la gráfica No existe proporcionalidad directa entre P y T: “doble de T no significa doble de P” (P/T NO es constante) Es una recta que no pasa por el origen de coordenadas. Es decir, cuando T=0 la presión es distinta de cero: P≠0 Significado físico: cuando T=0 ⁰C las moléculas siguen moviéndose y golpeando a cualquier superficie… ¡todavía pueden ir más lentas! Para transformar esa gráfica en una recta que pasa por el origen de coordenadas (proporcionalidad directa), haremos un cambio de escala para que se cumpla: T=0 cuando P=0

Prolongamos la recta para ver cuándo corta al eje de T

Prolongamos la recta para ver cuándo corta al eje de T

Cambiamos la escala de T para que se cumpla: T=0 cuando P=0

Cambiamos la escala de T para que se cumpla: T=0 cuando P=0 T (K)

Cambiamos la escala de T para que se cumpla: T=0 cuando P=0 73 273 373 T (K)

Conclusiones: Definimos una nueva escala de temperatura, escala Kelvin o absoluta, que se relaciona con la escala Celsius o centígrada: T(K) = T(⁰C) + 273 En esta nueva escala, la gráfica P-T será una recta que pasa por el origen dando lugar a una proporcionalidad directa, es decir: “doble T produce doble P”. En esa nueva escala, T=0 K significa que las moléculas se encontrarían en reposo Inalcanzable), de forma que P=0 Se llama escala absoluta de temperatura porque la temperatura será siempre positiva.

Resultados experimentales (en Kelvin) P (atm) 1,00 1,07 1,14 1,21 1,28 T (°C) 17 37 57 77 97 T (K) 290 310 330 350 370

Para estudiar la relación matemática representamos los datos gráficamente

Los puntos experimentales…

Extrapolamos: recta que pasa por el origen, P/T = constante

En este ejemplo concreto, esa constante vale: 1/290 = 0,0034 atm/K pero ese valor depende del valor de las variables que hemos controlado (volumen, masa…)

Ley de Gay-Lussac Para una masa determinada de gas contenida en un volumen constante, si: P1 es la presión cuando la temperatura es T1 P2 es la presión cuando la temperatura es T2 se cumple: P1/T1 = P2/T2 ¡Pero T tiene que estar expresada en Kelvin!