Aplicación de la ley de Gay-Lussac con los datos de un experimento (1924)

, por F_y_Q

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En el laboratorio se obtienen los siguientes datos sobre un sistema gaseoso que ocupa un volumen fijo de 5 L:

\begin{tabular}{| c| c | c | c | c | } \hline P(atm)&1.0&1.2&1.5&2.0 \\\hline T(K)&298&357&446&595 \\\hline \end{tabular}

a) ¿Qué ley de los gases se cumple? ¿Cuál es el valor de la constante?

b) Representa gráficamente la isócora del experimento.

c) ¿Cuál sería la temperatura esperada cuando la presión sea 2.8 atm?


SOLUCIÓN:

a) A partir de la representación gráfica de los datos puedes deducir que se cumple la ley de Gay-Lussac. Esto se debe a que obtienes una recta. El valor de la constante es la pendiente de la recta y la calculas a partir de dos puntos cualesquiera de la tabla:

k = \frac{P_2 - P_1}{T_2 - T_1} = \frac{(1.5 - 1)\ atm}{(446 - 298)\ K} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{3.4\cdot 10^{-3}\ \frac {atm}{K}}}}

b)

Si haces clic sobre la miniatura podrás ver el gráfico con más detalle.

c) Puedes hacer la extrapolación en la gráfica o hacer el cálculo a partir de la ecuación. Lo más cómodo suele ser lo segundo. Tomo el primer valor de la tabla como valores iniciales de presión y temperatura:

\frac{P_i}{T_i} = \frac{P_f}{T_f}\ \to\ T_f = \frac{P_f\cdot T_i}{P_i} = \frac{2.8\ \cancel{atm}\cdot 298\ K}{1\ \cancel{atm}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 834.4 K}}