ACTIVIDAD INTEGRADORA UNA LEY DE LOS GASES Por: Oscar Alfonso lopez vargas
Guadalajara, Jalisco Grupo: M12C3G9-057 fecha: 30/12/2017
Módulo 12. Matemáticas y representaciones del sistema natural. Semana 3 Unidad III. Leyes de los gases
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 una cocción más rápida 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)
20
101,325
100
128,976.373
El manómetro es un instrumento de medición para la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados
Módulo 12. Matemáticas y representaciones del sistema natural. Semana 3 Unidad III. Leyes de los gases
2. Convierte T (°C) a K Para este conversión aplicamos la formula k=°C+273.15 en cada uno Temperatura (oC)
Temperatura (K)
20
293.15
100
373.15
110
383.15
120
393.15
130
403.15
3. Calcula la Presión (Pa) en función de la temperatura en K Para poder realizar este procedimiento se recure a la ley Gay-Lussac que Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante, puesto que es una olla de presión su volumen el mismo, quedando la ecuación de la siguiente manera:
𝑃1 𝑇1
𝑃
= 𝑇2 2
El siguiente paso es despejar 𝑃2 para poder obtener la ecuación que nos de el resultado
𝑃1 𝑇1
=
𝑃2 𝑇2
𝑃1 𝑇2 Si 𝑇2 está dividiendo pasa multiplicando
𝑇1
= 𝑃2
Obteniendo la ecuación el siguiente paso es suplantar los valores, para obtener la presión Temperatura (°C) Presión (Pa) 20
101,325
Temperatura (K)
Presión (Pa)
293.15
101,325
373.15
128,976.373
383.15 393.15 403.15
132,432.794 135,899.216 139,345.637
Tomando en cuenta que este dato es mi munero 1
𝑃2 = 𝑃2 = 𝑃2 = 𝑃2 =
(101,325𝑝𝑎 )(373.15𝑘 ) 293.15𝑘 (101,325𝑝𝑎 )(383.15𝑘 ) 293.15𝑘 (101,325𝑝𝑎 )(393.15𝑘 ) 293.15𝑘 (101,325𝑝𝑎 )(403.15𝑘 ) 293.15𝑘
= 128,976.373𝑝𝑎 = 132,432.794𝑝𝑎 = 135,899.216𝑝𝑎 = 139,345.637𝑝𝑎
Módulo 12. Matemáticas y representaciones del sistema natural. Semana 3 Unidad III. Leyes de los gases
4. Grafica los datos de la tabla del inciso 3.
grafica olla de precion 160,000
140,000
PRECION(PA)
120,000 100,000 80,000 60,000 40,000 20,000 0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
TEMPERATURA(K) Presión (Pa)
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. Respuesta: como lo menciono en la parte de arriba la ley que nos permite resolver esta actividad y nos ayuda a entender este comportamiento es la ley de Gay-Lussac, ya que es en esta ley donde nos dicen que a volumen constante, la presión del gas es directamente proporcional a su temperatura, y en una olla de presión el volumen es nulo ya que sus paredes son indeformables
Referencias: Educaplus.com / Ley de Gay-Lussac / Consultado el 30 de Noviembre del 2017.http://www.educaplus.org/gases/ley_gaylussac.html Metric Conversions / Conversión de grados / Temperatura / Celsius a Kelvin / Consultada el 30 de Noviembre del 2017. http://www.metric-conversions.org/es/temperatura/celsius-a-kelvin.htm Youtube / Ecuación ley general de los gases / Rubén Sebastián / Publicado el 15 dic. 2014 / Consultado el 29 de Noviembre del 2017. https://www.youtube.com/watch?v=SJNQKHr3j44
Fuentes de información: Prepa en línea SEP (2017), recuperado el 29 de noviembre de 2017, sitio web: https://drive.google.com/file/d/1ZD_MkjpuUkS9VU4Y3b_rw2DbsCOFcOn/view?usp=sharing
