ESTADO GASEOSO - VOLUMEN, PRESION Y TEMPERATURA - Prof. Alejandro Gorla

ProfeGorla
30 Apr 202011:00

Summary

TLDREl profesor Alejandro Borla explica conceptos fundamentales de la Físicoquímica, centrando su atención en el comportamiento de los gases. Se discuten las propiedades clave como presión, volumen y temperatura, y cómo estas se relacionan con el movimiento de las partículas. A través de simulaciones, se muestra cómo la energía cinética y la temperatura afectan a los cambios de estado de la materia. Además, se introducen las leyes de los gases y cómo estas propiedades pueden variar en diferentes condiciones.

Takeaways

  • 🔬 El profesor Alejandro Borla explica dos conceptos fundamentales: la acción de estados de la materia y las propiedades de los gases.
  • 🌡️ La temperatura está directamente asociada con el movimiento de las partículas de la materia y se mide en diferentes escalas como grados centígrados, Kelvin o Fahrenheit.
  • 💧 En estado sólido, las partículas tienen poco movimiento y ocupan un volumen definido, mientras que en estado líquido tienen más movimiento y en estado gaseoso ocupan todo el volumen del recipiente.
  • 🌡️ El aumento de la temperatura en un líquido puede llevarlo a su punto de ebullición, transformándolo en gas.
  • ❄️ Al enfriar un gas, disminuye su energía cinética y puede transformarse en líquido y eventualmente en sólido.
  • 🔑 Las tres magnitudes fundamentales para el estudio de los gases son la presión, el volumen y la temperatura.
  • 📏 La presión se mide con un manómetro y es la fuerza que las partícules ejercen contra las paredes del recipiente.
  • 🌡️ La temperatura se relaciona con la energía cinética de las partículas y su movimiento.
  • 📦 El volumen es el espacio que ocupa el gas y es una propiedad fundamental que varía con la temperatura y la presión.
  • 🔄 Cuando la temperatura de un gas aumenta, también aumenta su presión, y al enfriarlo, disminuyen ambas magnitudes.
  • 🔄 Al reducir el volumen de un gas a una constante temperatura, la presión aumenta, y al aumentar el volumen, la presión disminuye.

Q & A

  • ¿Qué conceptos principales se explican en el video sobre física química?

    -El video explica principalmente dos conceptos: la acción de estados de la materia y las propiedades fundamentales de los gases, como la presión, el volumen y la temperatura.

  • ¿Cómo se relaciona la temperatura con el movimiento de las partículas en la materia?

    -La temperatura está asociada directamente con el movimiento de las partícules, es decir, su energía cinética. Cuanto mayor sea el movimiento, mayor será la temperatura.

  • ¿Qué sucede con las partículas de un líquido cuando se calienta hasta su punto de ebullición?

    -Cuando se calienta un líquido hasta su punto de ebullición, las partículas adquieren suficiente energía cinética para transformarse en gas, ocupando todo el volumen del recipiente.

  • ¿Qué es la presión en términos de la física de partículas?

    -La presión se refiere a la fuerza que las partícules de un gas ejercen contra las paredes del recipiente que las contiene. Es la 'violencia' con la que las partículas chocan contra estas paredes.

  • ¿Cuál es la relación entre el volumen, la presión y la temperatura de un gas?

    -Existen leyes de los gases que describen la relación entre estas magnitudes. Por ejemplo, si la temperatura de un gas se mantiene constante y se reduce su volumen, la presión aumentará.

  • ¿Qué ocurre con la presión de un gas si se le calienta y se mantiene su volumen constante?

    -Si se calienta un gas manteniendo su volumen constante, la presión del gas aumentará debido al aumento en la energía cinética de las partículas.

  • ¿Cómo se mide la presión y cuáles son algunas de sus unidades comunes?

    -La presión se mide con instrumentos como el manómetro. Sus unidades comunes incluyen atmósferas, kilopascales, bar y milímetros de mercurio.

  • ¿Qué es la energía cinética y cómo está relacionada con la temperatura?

    -La energía cinética es la energía asociada al movimiento de las partículas. Está directamente relacionada con la temperatura, ya que mayor movimiento de partículas implica mayor temperatura.

  • ¿Cuál es la diferencia entre los grados Celsius, Kelvin y Fahrenheit como unidades de temperatura?

    -Grados Celsius, Kelvin y Fahrenheit son escalas diferentes para medir la temperatura. Celsius y Fahrenheit son escalas graduadas, mientras que Kelvin es una escala absoluta basada en la temperatura teórica del cero absoluto.

  • ¿Cómo se puede cambiar el volumen de un gas si se mantiene su temperatura constante?

    -El volumen de un gas se puede cambiar comprimiéndolo o expandiéndolo. Si se reduce el volumen, la presión aumentará, y si se aumenta el volumen, la presión disminuirá, siempre que la temperatura se mantenga constante.

Outlines

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🔬 Introducción a los Estados de la Materia y Propiedades de los Gases

El profesor Alejandro Borla inicia explicando dos conceptos fundamentales: los estados de la materia y las propiedades de los gases. Se enfoca en las magnitudes clave para estudiar los gases: presión, volumen y temperatura. A través de una simulación, se muestra cómo las moléculas de agua se comportan en estados sólido, líquido y gaseoso, y cómo la temperatura afecta su movimiento y energía cinética. Se menciona que la temperatura está directamente relacionada con el movimiento de las partículas y se explora el punto de ebullición del agua. Además, se introduce la idea de que los gases ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene, lo que es una propiedad distintiva de los gases.

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🌡️ Relación entre Temperatura, Presión y Volumen en los Gases

Se profundiza en la relación entre temperatura, presión y volumen en los gases. Se ilustra cómo el aumento de la temperatura provoca un aumento de la presión, y viceversa, al enfriar el gas. Se utiliza una segunda simulación para demostrar cómo la presión y el volumen están interconectados: al reducir el volumen, la presión aumenta, y al aumentar el volumen, la presión disminuye. Se menciona que estas relaciones son fundamentales para entender las leyes de los gases. Además, se enfatiza la importancia de la temperatura como medida de la energía cinética de las partículas y cómo la presión se mide en diferentes unidades como atmósferas, kilopascales y bar.

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📚 Conclusión y Recomendaciones para el Aprendizaje

El profesor Borla concluye el video resumiendo los conceptos clave y sugiriendo que los estudiantes deben entender la temperatura como una medida de la energía cinética de las partículas, la presión como la fuerza con la que las partículas chocan contra las paredes del recipiente y el volumen como el espacio que ocupa el gas. Se menciona que estas magnitudes son fundamentales para el estudio de los gases y se alude a futuras lecciones que profundizarán en estas relaciones. Finalmente, se invita a los estudiantes a realizar las tareas asignadas y a contactar al profesor para consultas a través de la plataforma Classroom.

Mindmap

Keywords

💡Físicoquímica

Físicoquímica es una rama de la química que estudia las leyes y principios de la física que rigen la conducta de los sistemas químicos. En el video, el profesor Alejandro Borla se presenta como un profesor de física y química, lo que indica que el contenido del video está relacionado con la explicación de conceptos físicos y químicos, como la acción de estados de la materia y las propiedades de los gases.

💡Estados de la Materia

Los estados de la materia son formas en las que puede existir la materia, como sólido, líquido y gaseoso. El video discute cómo la materia, compuesta de partículas pequeñas como moléculas, se comporta de manera diferente en cada estado. Por ejemplo, las moléculas de agua tienen un movimiento limitado cuando están en estado sólido y un movimiento mayor en estado líquido.

💡Energía Cinética

Energía cinética se refiere al movimiento de las partículas de la materia. En el video, se menciona que en el estado líquido, las partículas tienen más energía cinética que en el estado sólido. Esto se relaciona con la temperatura, ya que una mayor temperatura indica un mayor movimiento y, por lo tanto, una mayor energía cinética.

💡Temperatura

La temperatura es una medida del movimiento térmico de las partículas de la materia y está directamente relacionada con la energía cinética. En el video, se explica que la temperatura se puede medir en diferentes escalas, como grados centígrados, kelvin o fahrenheit, y que está asociada con el movimiento de las partículas.

💡Presión

Presión es la fuerza que ejercen las partículas de un gas contra las paredes de su contenedor. En el video, se utiliza un manómetro para medir la presión del gas en un recipiente, y se muestra cómo la presión cambia con la temperatura y el volumen del gas.

💡Volumen

Volumen se refiere al espacio que ocupa un gas o una sustancia en un contenedor. En el video, se discute cómo el volumen de un gas puede cambiar con la temperatura y la presión, y se menciona que los gases ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene.

💡Moléculas

Moléculas son las partículas pequeñas que componen la materia. En el video, se utiliza la molécula de agua como ejemplo para ilustrar cómo las moléculas se comportan en diferentes estados de la materia y cómo su movimiento es fundamental para entender la temperatura y la presión.

💡Ebullición

Ebullición es el punto en el que un líquido se convierte en gas a una temperatura y presión específicas. En el video, se menciona que el agua alcanza su punto de ebullición a 100 grados centígrados, lo que indica el cambio de estado de líquido a gas.

💡Leyes de los Gases

Las leyes de los gases son principios que describen cómo las propiedades de los gases, como volumen, presión y temperatura, se relacionan entre sí. Aunque no se mencionan específicamente en el video, se sugiere que el contenido del video está relacionado con estas leyes, ya que se exploran cómo estas propiedades cambian con diferentes condiciones.

💡Simulación

Simulación se refiere a la representación de un fenómeno o sistema a través de un modelo o programa informático. En el video, se utiliza una simulación para ilustrar cómo las moléculas de un gas se comportan en diferentes condiciones de temperatura y presión, lo que ayuda a entender mejor los conceptos físicos y químicos.

Highlights

El profesor Alejandro Borla explica dos conceptos fundamentales: acción de estados de la materia y propiedades de los gases.

Se describe la materia como compuesta de partículas pequeñas conocidas como moléculas.

Se ilustra la diferencia entre estados sólido, líquido y gaseoso de la materia.

Se menciona que la energía cinética es el movimiento de las partículas y está directamente relacionado con la temperatura.

Se define la temperatura como una magnitud escalar asociada al movimiento de las partículas.

Se explica que la temperatura de ebullición de un líquido es el punto en el que se convierte en gas.

Se discute cómo el calor puede aumentar la temperatura y transformar un líquido en gas.

Se menciona que enfriar un gas puede reducir su energía cinética y transformarlo en líquido o sólido.

Se introduce la cinética molecular como el estudio del movimiento de moléculas y sus interacciones.

Se profundiza en el estudio de las propiedades de los gases, como presión, volumen y temperatura.

Se describe la presión como la fuerza que las partícules ejercen contra las paredes del recipiente.

Se utiliza una simulación para demostrar cómo la presión de un gas puede medirse con un manómetro.

Se explica que los gases ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene.

Se muestra cómo la temperatura y la presión de un gas pueden variar con la adición o eliminación de calor.

Se demuestra que reducir el volumen de un gas a la mitad puede duplicar su presión si la temperatura se mantiene constante.

Se introduce la relación entre volumen, presión y temperatura en los gases a través de las leyes de los gases.

Se enfatiza la importancia de entender la temperatura como energía cinética de las partículas, la presión como la fuerza de choque y el volumen como el espacio ocupado.

Se menciona que la presión se puede medir en varias unidades, como atmósferas, kilopascales o bar.

Se sugiere que el volumen se puede medir en litros, centímetros cúbicos o sus múltiplos.

Se invita a los estudiantes a realizar las tareas asignadas y a consultar al profesor si tienen dudas.

Transcripts

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hola bienvenidos a todos soy si el

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profesor alejandro borla de

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fisicoquímica en esta ocasión voy a

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explicarles dos conceptos 1 acción de

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estados de la materia que ya lo habíamos

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trabajado en otro vídeo y nos vamos a

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formalizar en los gases particularmente

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y algunas propiedades que pueden llegar

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a tener en este caso les voy a hablar de

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tres magnitudes que son fundamentales

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para el estudio del comportamiento de

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los gases que son la presión el volumen

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y la temperatura si primero como

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habíamos visto en el vídeo anterior la

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materia está formada por pequeñas

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partículas que denominamos moléculas si

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en esta simulación podemos ver moléculas

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de agua que están formadas por un átomo

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de oxígeno unido a dos átomos de

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hidrógeno si eso es lo que forma una

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molécula

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y en este caso si lo ponemos en estado

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sólido vamos a ver que tiene poco

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movimiento están unidos entre ellos y

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tiene una forma definida en cambio así

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está en estado líquido vemos que tiene

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mucho más movimiento en esas partículas

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ese movimiento se llama energía cinética

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y también tenemos que entender que la

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temperatura en este caso yo podemos

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definir la la temperatura va a estar

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asociada directamente al movimiento de

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las partículas hacer esa nueva magnitud

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escalar se dice hacer una escala si

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puede ser en grados centígrados puede

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ser en kelvin puede ser en fahrenheit

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pero que está asociada directamente al

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movimiento de las partículas mientras

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más movimientos tengan mayor va a ser la

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temperatura así vamos a ver que al

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aportar calor por ejemplo acá

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este líquido lo de tomando cada vez más

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temperatura va a alcanzar su punto de

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ebullición que sería 100 grados y se va

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a empezar a volver líquido el punto de

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ebullición es el es la temperatura a la

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que un líquido se vuelve gaseoso sí y

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ahí tendríamos las moléculas de agua

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pero en estado gaseoso en este preciso

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momento si fíjense que ocupa todo el

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volumen del recipiente que lo contiene

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ok eso fue al aportarle calor si le puse

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una fuente de calor y va aumentando la

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temperatura de este termómetro el

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termómetro de ese instrumento que se

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utiliza para medir la temperatura cuando

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yo le sacó ese calor sigue

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en este caso estoy enfriando la

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temperatura va a disminuir la energía

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cinética va a ser la energía del

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movimiento de las partículas va a bajar

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a tener cada vez menos movimiento menos

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energía cinética y se va a volver a

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transformar este gas en un líquido y

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luego se va a transformar seguramente en

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un sólido

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bien esto ya lo habíamos trabajado en el

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vídeo anterior pero bueno quería

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recordar como para hacer un repaso

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de por qué ocurren los cambios de estado

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no ocurren justamente por esto es lo que

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se llama cometería cinético molecular

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ser cinético referente al movimiento y

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molecular porque estamos hablando de

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moléculas o pequeñas partículas que se

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llaman moléculas ok bien pero hoy vamos

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a profundizar un poco en el tema de

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gases y voy a usar esta segunda

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simulación que se llama propiedades de

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los gases de también la página de ph et

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en la universidad de colorado

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en el que podemos encerrar acá si en

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este recipiente un gas si en este caso

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nos permite poner dos tipos de gases uno

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que es más pesado y otro que es más

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ligero vamos a poner el pesado y vamos a

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ver que tenemos instrumentos de medición

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acá para medir la presión tenemos un

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manómetro si es un instrumento que se

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utiliza para medir la presión

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tenemos un termómetro sí y bueno va a

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tener un volumen determinado así que en

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este caso no me indica qué volumen tiene

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pero tenemos que entender que es todo el

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espacio que ocupa en el universo

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el sistema que estamos estudiando en

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este caso va a ser el gas que tenemos

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acá dentro bien voy a

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a poner una masa gaseosa si tiene estas

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partículas que vemos acá que serían

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moléculas también en este caso no

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especifica que qué sustancia es pero

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pero bueno es una sustancia gaseosa

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vemos que ocupa todo el recipiente como

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ya habíamos visto es una propiedad de

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los gases bueno tiene una temperatura

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determinada fíjense 300 que el mínimo

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vamos a pasar los grados centígrados son

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27 grados centígrados una temperatura

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que no podemos soportar digamos que es

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bastante habitual y una presión aunque

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tenemos de 29,1 bueno entre 29 y 30

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atmósferas de presión si también es una

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unidad de presión también lo podemos

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poner en este caso en kilopascales es

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otra unidad de presión pero vamos a

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poner en atmósferas que es un número más

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bajo si bien hay una relación entre el

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volumen se le ocupa en el espacio la

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presión que es la fuerza que estas

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partículas ejercen contra las paredes

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del recipiente que las contiene

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si acuérdense de eso la presión como

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fuerza de las partículas contra las

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paredes del recipiente así que estás

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tocando a través por el recipiente bueno

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eso se llama presión si la fuerza o la

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violencia con la que estas partículas

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chocan llamamos presión y después

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tenemos la temperatura que ya dijimos

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que está relacionado el movimiento de

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las partículas o sea su energía cinética

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es bastante similar a la presión

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podríamos decir pero no es otra magnitud

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de escalar

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bien vamos a hacer

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algo muy simple en este momento es todo

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variable o sea puedo hacer variar la

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temperatura puede hacer variar la

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presión o hacer variar el volumen si

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mantener constante nada cuando algo es

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constante es cuando algo no se modifica

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en este caso nada es constante o sea que

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todo se modifica si bien y vamos a ver

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que cuando yo le aportó calor

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va a aumentar la temperatura y va a

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aumentar la presión sí

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ok fíjense que aumente la temperatura

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aumente la presión y cuando yo lo enfrío

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va a ocurrir justamente lo contrario va

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a bajar la temperatura como ven que está

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ocurriendo acá en este termómetro y

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también está bajando la presión fíjense

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que la presión cada vez es menor si

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teníamos a cerca de 29 de hora se enfríe

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y tenemos a cerca de 20 sí es decir que

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todo estaba asociado al movimiento de

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las partículas bien ahora supongamos que

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yo no puedo aportar calor vamos a

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reiniciar esto vamos a mantener vamos a

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poner un poquito menos de partículas

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gaseosas y vamos a poner que la

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temperatura es temperatura perdón

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siempre sea la misma 27 grados sentidos

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si la temperatura no cambia se no me

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permite intercambiar calor

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el volumen el espacio que ocupa también

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va a hacer que se modifique la presión y

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la temperatura es decir si yo achicó el

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volumen si vamos a explicarlo más o

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menos a la mitad fíjense que la presión

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aumento vamos a verlo de vuelta

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tenemos 10 atmósferas de presión

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aproximadamente cuando yo lo achicó a la

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mitad tenemos el doble sí

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después vamos a ver que esto se llaman

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leyes de los gases yo solamente creo que

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en este caso interpreten cada una de las

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magnitudes sí

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buenas y envolvemos porque se ha cortado

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la transmisión perdón bueno lo último

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que quería mostrarles era en este caso

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lo que voy a hacer es mantener la

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presión constante sí

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y lo que ocurrir van a ver que cuando yo

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lo caliente va a aumentar su volumen y

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cuando se enfríe se va a achicar si

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desea comprar

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es decir que cuando yo lo enfría fíjense

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que lo que va a tratar de mantener es la

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presión hacia la violencia con la que

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está la fuerza con la que estas

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partículas van a tocar contra la pared

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el recipiente la va a tratar de mantener

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de alguna manera y cuál es la manera

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bueno achicando el espacio en el que se

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muevan sí y cuando yo lo caliente eso

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cuando aumenta la temperatura va a

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aumentar el volumen si siempre para

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mantener la presión constante va a ser

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bien que yo estoy manteniendo de esta

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presión constante que bueno esa sería la

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relación entre el volumen la presión la

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temperatura que después vamos a

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profundizar analice los gases uno por

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uno pero es importante que empiecen a

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entender el concepto de temperatura si

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como dijimos es una magnitud relacionada

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a la energía del movimiento energía

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cinética que tienen las partículas la

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presión es una magnitud que está

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asociada a la fuerza con la que estas

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partículas chocan contra las paredes del

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recipiente que las contienen

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y el volumen es el espacio que ocupa si

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la temperatura la podemos medir en

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grados centígrados en kelvin o en grados

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fahrenheit

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por favor no se confundan no son grados

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kelvin son kelvin simplemente si los

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grados es para otro tipo de escala

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y la presión hay un montón también de

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expresiones de presión pero las más

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utilizadas son las atmósferas los

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pasteles o en este caso los kilos vascal

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es la misma vas a encontrar el bar vamos

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a encontrar los milímetros de mercurio

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así que son unidades de presión y el

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volumen acá este programa no le

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especifica pero lo podemos medir en

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litros en centímetros cúbicos sí y todos

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los múltiplos y sus múltiplos es decir

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el mililitro por ejemplo el decímetros

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cúbicos y pero siempre piensen en litros

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sí y lo que podemos llamar como

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centímetro cúbico o metro cúbico también

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son unidades que después vamos a

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trabajar puntualmente espero que les

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haya gustado el vídeo y que no tengan

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problemas en realizar las consignas les

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mando un saludo y cualquier consulta

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me dicen por classroom que voy a tratar

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de estar más atento en este caso con

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esta tarea

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y bueno le mando un saludo para todos

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