[Química] 🚀Leyes de los gases 🚕 LEY GAY-LUSSAC ⚽
Summary
TLDREn este video educativo, el presentador explora la ley de Gay-Lussac, una importante ley de los gases que relaciona la presión y la temperatura de un gas, manteniendo el volumen constante. A través de ejemplos prácticos, como el uso de aerosoles y la inflación de neumáticos, se ilustra cómo la presión disminuye al reducirse la temperatura, y viceversa. Se enfatiza la importancia de usar temperaturas absolutas y se proporcionan pasos detallados para resolver problemas relacionados con la ley, utilizando conversiones de unidades y la aplicación de la fórmula correcta para encontrar la temperatura final en situaciones específicas.
Takeaways
- 🔬 La Ley de Gay-Lussac relaciona la presión y la temperatura de un gas, indicando que estas son directamente proporcionales cuando el volumen se mantiene constante.
- 👨🔬 Aunque la ley lleva el nombre de Gay-Lussac, fue en realidad el científico francés Joseph Louis Gay-Lussac quien la publicó, basándose en los trabajos previos de Jacques Charles.
- 🌡️ Para aplicar las leyes de los gases, es crucial usar temperaturas absolutas, como Kelvin, en lugar de escalas Celsius o Fahrenheit.
- ⚖️ La presión, el volumen y la temperatura son las tres variables principales que influyen en el comportamiento de los gases.
- 🌡️🔄 Los cambios en la presión y la temperatura de un gas bajo condiciones de volumen constante se denominan cambios isocóricos.
- 💡 Las leyes de los gases tienen aplicaciones prácticas en la vida cotidiana, como en el funcionamiento de ollas expres y la presión de las llantas de automóviles.
- 📐 Al resolver problemas relacionados con las leyes de los gases, es esencial identificar las variables constantes y las que varían para seleccionar la ley adecuada.
- 🔢 En los cálculos, las unidades de presión y temperatura deben ser consistentes y, si necesario, convertirse a escalas absolutas para asegurar la precisión.
- 📚 La conversión entre diferentes escalas de temperatura, como Celsius a Kelvin o Fahrenheit a_RANKINE, es un paso importante en la resolución de problemas que involucran cambios térmicos.
- 🛠️ Al aplicar la ley de Gay-Lussac, se puede predecir cómo la temperatura de un gas cambiará en respuesta a un cambio de presión, lo que es útil en situaciones donde se manipula el gas, como en aerosoles o tanques de gas.
Q & A
¿Qué ley de los gases se discute en el guion proporcionado?
-Se discute la ley de Gay-Lussac, que relaciona la presión y la temperatura de un gas, siempre y cuando su volumen se mantenga constante.
¿Quién propuso originalmente la ley que se basa en los trabajos de Gay-Lussac?
-La ley que se basa en los trabajos de Gay-Lussac fue propuesta originalmente por Jacques Charles.
¿Cuál es la relación entre la presión y la temperatura según la ley de Gay-Lussac?
-Según la ley de Gay-Lussac, la presión y la temperatura de un gas son directamente proporcionales, siempre que el volumen del gas se mantenga constante.
¿Cuál es el significado de 'isocórico' en el contexto de la ley de Gay-Lussac?
-Un cambio isocórico se refiere a un cambio en el que el volumen del gas se mantiene constante, y se asocia con variaciones en la presión y la temperatura.
¿Cómo se relaciona la ley de Gay-Lussac con la sensación de frío al usar aerosoles?
-Cuando se usa un aerosol, la disminución de la presión al expulsar el contenido hace que el gas se enfríe rápidamente, lo que provoca la sensación de frío en la piel.
¿En qué año se publicó la ley de Gay-Lussac?
-La ley de Gay-Lussac se publicó en el año 1802.
¿Qué aplicaciones prácticas se mencionan en el guion para la ley de Gay-Lussac?
-Se mencionan aplicaciones prácticas como la relación entre la presión y la temperatura en ollas Express y en las llantas de automóviles, donde el calor generado por el movimiento aumenta la presión del aire dentro de la llanta.
¿Cómo se convierten las temperaturas de grados Celsius a Kelvin?
-Para convertir temperaturas de grados Celsius a Kelvin, se suman 273.15 a la temperatura en grados Celsius.
¿Qué es una escala absoluta de temperaturas y por qué es importante en las leyes de los gases?
-Una escala absoluta de temperaturas es una escala que comienza en el cero absoluto, es decir, el punto teórico en el cual no hay movimiento térmico. Es importante en las leyes de los gases porque estas leyes se basan en la relación entre variables como la presión, el volumen y la temperatura, y la escala absoluta proporciona una medida precisa de la temperatura.
¿Cómo se resuelve el ejercicio del guion donde se calcula la temperatura final de un aerosol despues de ser aplicado?
-Se utiliza la ley de Gay-Lussac, manteniendo el volumen constante y estableciendo la relación directa entre la presión inicial y final, y las temperaturas inicial y final. Se despeja la temperatura final y se realizan las conversiones necesarias entre las unidades de presión y temperatura.
Outlines
🔬 Introducción a la Ley de Gay-Lussac
El primer párrafo introduce la ley de Gay-Lussac, explicando su origen y la importancia de los trabajos previos de Charles y su relación con la Ley de Charles. Se menciona que Gay-Lussac publicó la relación directa entre la presión y la temperatura de los gases, manteniendo el volumen constante, lo que se conoce como cambio isocórico. Además, se destaca la relevancia de las temperaturas absolutas y se presentan aplicaciones prácticas de la ley, como el efecto en ollas Express y las llantas de automóviles.
🌡 Ejercicio de la Ley de Gay-Lussac con Aerosol
En el segundo párrafo, se presenta un ejercicio práctico para aplicar la ley de Gay-Lussac. Se describe un escenario donde se usa un aerosol, y se pide determinar la temperatura del gas al disminuir la presión. Se explica el proceso de cómo se identifican los datos, se selecciona la fórmula apropiada y se realiza el cálculo paso a paso. Se resalta la importancia de usar temperaturas absolutas y se muestra cómo se convierten los grados centígrados a Kelvin. Finalmente, se calcula la temperatura final del aerosol y se discute la sensación de frío que esto produce.
🎯 Aplicación de la Ley de Gay-Lussac con Tanque de Nitrógeno
El tercer párrafo continúa con otro ejercicio, esta vez con un tanque de nitrógeno a una presión y temperatura iniciales específicas. Se describe cómo disminuye la presión al abrir una válvula y se pide calcular la nueva temperatura del gas. Se detalla el proceso de identificación de datos, selección de la fórmula y el cálculo, teniendo en cuenta la conversión de unidades de temperatura de Fahrenheit a Rankine para aplicar la ley de Gay-Lussac. Se resalta la importancia de manejar correctamente las unidades y se obtiene la temperatura final en Fahrenheit.
🏎️ Presión en Llantas de Autos de Fórmula 1
El último párrafo del guion del video concluye con un ejemplo adicional de la aplicación de la ley de Gay-Lussac, relacionando la presión en las llantas de autos de Fórmula 1 con la temperatura. Se menciona que las llantas se inflan a una presión baja inicialmente debido a que la temperatura en la pista puede aumentar significativamente, lo que afecta la presión. Se anima al espectador a practicar problemas similares para mejorar la comprensión y se cierra el video con un mensaje de despedida y un llamado a la interacción.
Mindmap
Keywords
💡Ley de Gay-Lussac
💡Presión
💡Volumen constante
💡Temperatura absoluta
💡Escalas de temperatura
💡Cambio isocórico
💡Aerosol
💡Llantas de automóviles
💡Unidades de presión
💡Conversión de unidades
Highlights
Se discuten las leyes de los gases, en particular la ley de Gay-Lussac.
La ley de Charles es mencionada como base para la ley de Gay-Lussac.
Se explica que la presión, volumen y temperatura son variables clave en el comportamiento de los gases.
Se describe la relación entre presión y temperatura en un volumen constante según la ley de Gay-Lussac.
Se menciona que la ley de Gay-Lussac fue publicada en 1802 y establece que la presión y temperatura están directamente proporcionadas.
Se destaca la importancia de usar temperaturas absolutas al trabajar con gases.
Se explica el concepto de cambio isocórico, donde el volumen se mantiene constante.
Se mencionan aplicaciones prácticas de la ley de Gay-Lussac en ollas Express y llantas de automóviles.
Se presenta un ejercicio práctico para aplicar la ley de Gay-Lussac a una lata de aerosol.
Se resuelve un problema de aerosol aplicando la ley de Gay-Lussac y se calcula la temperatura final del gas.
Se discute la conversión de temperaturas Celsius a Kelvin para aplicar la ley de Gay-Lussac correctamente.
Se resalta la importancia de las unidades de presión y temperatura en los cálculos de la ley de Gay-Lussac.
Se resuelve un segundo ejercicio sobre un tanque de nitrógeno aplicando la ley de Gay-Lussac.
Se menciona la conversión de temperaturas Fahrenheit a Rankine para usar escalas absolutas en cálculos.
Se resalta la importancia de las unidades en los cálculos de presión y temperatura en química.
Se da un consejo final sobre la importancia de practicar ejercicios para mejorar habilidades en química.
Se invita a los espectadores a dar like y comentar para generar más contenido de ayuda en química.
Transcripts
Qué tal amigos Espero que se encuentren
muy bien en esta ocasión Seguiremos
hablando de las leyes de los gases ahora
te mostraré Cómo resolver ejercicios que
involucran a la ley de Guy Así que Pon
mucha atención y vamos para allá
[Música]
pues comenzamos y tal como te lo
mencioné vamos a hablar de la ley de
guylussac Y antes que nada necesitamos
reconocer De dónde proviene esta ley y
quién la propuso porque a pesar de que
se llama ley de gailussac en realidad se
basó en los trabajos de gailussac pero
no fue el que la publicó de hecho el
público La Ley de Charles basado en los
estudios de Charles
fue un científico francés que se dedicó
a trabajar como asistente en algunos
establecimientos químicos del gobierno
él se dedicó al estudio de las
relaciones de los gases particularmente
de los volúmenes de ahí que haya
publicado la Ley de Charles basada en
sus estudios sin embargo se dio cuenta
que había otras variables que eran
importantes para para poder entender el
comportamiento de los gases e identificó
las tres principales la presión el
volumen y la temperatura
tal como habíamos visto en algunas otras
leyes sus trabajos permitieron generar
una relación entre la presión y la
temperatura pero sus estudios le
permitieron identificar que la presión y
la temperatura también están
relacionadas con la ley de bolt Marriott
o con la Ley de Charles es decir que la
presión el volumen y la temperatura son
variables que siempre están asociadas al
comportamiento de los gases
y en las experimentos nosotros podemos
hacer que una de esas variables se
mantenga constante y al mantener esa
variable constante nosotros nos
enfocamos en solo una de las leyes la de
bolt en el caso de que mantengamos la
temperatura constante la de Charles en
el caso de que mantengamos la presión
constante y la de gailussac en el caso
de que mantengamos el volumen constante
Así es la ley de usac nos relaciona la
presión y la temperatura y fue publicada
en 1802 se dio cuenta que estas
variables son directamente
proporcionales lo que significa que
cuando uno aumenta la otra también debe
de aumentar si aumentamos la presión
debe de aumentar la temperatura si
disminuimos la presión también debe de
disminuir la temperatura
todo esto considerando que el volumen se
mantiene constante y también recordando
Que las temperaturas deben de ser
temperaturas absolutas cuando nosotros
hablamos de gases debemos de manejar
temperaturas en escalas absolutas
de esta manera se dio cuenta que
variando la temperatura podemos hacer
que la presión varíe de forma directa
aumentamos temperatura aumentamos
presión
disminuimos temperatura y disminuye la
presión como el proceso se lleva a
volumen constante este tipo de cambios
se conoce como un cambio isocórico
isocórico significa que tiene un volumen
constante y bueno con esto ya tienes una
referencia de la ley de guylussat llegó
el momento de encontrar algunas
aplicaciones porque los encontramos en
la vida cotidiana como el caso de las
Ollas Express el cambio de la presión
debido al cambio de la temperatura
dentro de la olla express lo podemos
calcular a partir de la ley de gay
una aplicación más la podemos encontrar
en las llantas de los automóviles ya que
como sabemos cuando el auto se desplaza
sobre el pavimento la llanta se calienta
y como en el interior tiene aire este
aire también se calienta generando Un
aumento en la presión y bien llegó el
momento de que nosotros apliquemos esta
ley de usar hacia algunos ejercicios Así
que Pon mucha atención
veamos Entonces cómo vamos a aplicar de
forma práctica la ley de guylussac en
unos problemas el primero nos dice que
tenemos una lata de aerosol y esta se
llena con un desodorante a una presión
de 800 milímetros de mercurio y tiene
una temperatura ambiental
consideremos que la temperatura
ambiental es de 25 grados centígrados
al aplicar el aerosol se percibe que
sale una temperatura mucho menor debido
a que al salir el aerosol la presión
atmosférica es de 760 milímetros de
mercurio
nos pide determinar la temperatura del
aerosol Entonces como siempre lo primero
que vamos a hacer para resolver
cualquier tipo de problema es
identificar los datos de acuerdo al
problema nos dan una presión inicial esa
presión inicial es de 800 milímetros de
mercurio
y nos dice que están a temperatura
ambiental esta temperatura inicial
también va a ser de 25 grados
centígrados después se aplica el aerosol
y sale a una presión de 760 milímetros
de mercurio que será mi presión final
y nos está pidiendo determinar la
temperatura final que tiene nuestra
aerosol Esa será nuestra incógnita
tenemos que identificar la fórmula que
vamos a utilizar
basado en los datos que tenemos
variaciones de presión y temperatura
pero no hay variaciones de volumen
Entonces vamos a utilizar la ley de usac
y la ley de gallos nos dice que la
presión inicial entre la temperatura
inicial es igual a la presión final
entre la temperatura final como nos está
pidiendo determinar la temperatura lo
que vamos a hacer es despejar la
temperatura si no recuerdas cómo hacer
esos despejes no lo olvides tengo un
vídeo en donde te lo explico claramente
el despeje nos quedaría que la
temperatura final va a ser igual a la
temperatura inicial por la presión final
entre la presión inicial debemos de
recordar Otro aspecto muy importante
cuando trabajamos con temperaturas en
cualquiera de las leyes de los gases es
tan temperaturas tienen que ser
absolutas es decir debemos de convertir
a Kelvin esos 25 grados centígrados los
vamos a convertir a Kelvin sumándole
273.15 lo que nos va a dar
298.15 Kelvin una vez que ya tenemos la
temperatura en las unidades adecuadas
podemos hacer la sustitución y las
operaciones la temperatura final va a
ser la temperatura inicial que son
298.15 Kelvin esto multiplicado por la
presión al final que son 760 milímetros
de mercurio Y por último lo vamos a
dividir entre nuestra presión inicial
que son 800 milímetros de mercurio te
vas a dar cuenta que las unidades
milímetros de mercurio están
multiplicando y dividiendo lo que
significa que nosotros las podemos
reducir y las únicas unidades que nos
van a quedar son Kelvin que son nuestras
unidades de temperatura
ahora solamente nos resta hacer esas
operaciones
298.15 por 760 entre 800 lo que nos va a
dar
[Música]
283.24
y esto van a hacer Kelvin para que
podamos entender la magnitud de este
resultado nos conviene convertirlo a
Centígrados para convertirlo a grados
grados lo que vamos a hacer es restarle
273.15 al restarle esos
273.15 nosotros vamos a obtener
[Música]
10.09 grados centígrados que sería
nuestra temperatura final Entonces la
temperatura final que va que vamos a
percibir de ese aerosol es prácticamente
de 10 grados centígrados se siente mucho
más frío por esta razón es que cuando tú
te aplicas un aerosol sientes esa
sensación de frío porque dentro del
envase tienes un gas que está a
temperatura ambiente pero cuando sale la
presión disminuye y entonces se enfría
rápidamente por eso la sensación de frío
Si nosotros analizamos la relación que
hay entre la presión y la temperatura
nos vamos a dar cuenta que la ley de gay
losak se está cumpliendo
la ley de gailussac nos dice que si la
presión disminuye la temperatura debe de
disminuir y en nuestro caso la presión
pasó de 800 milímetros de mercurio a 760
milímetros de mercurio de esta forma la
temperatura también disminuyó de 25
grados centígrados a 10 grados
centígrados
[Música]
este ejercicio estuvo bastante sencillo
veamos otro ejemplo Así que Pon mucha
atención
el siguiente problema nos dice que
tenemos un tanque de nitrógeno y que
este está lleno a 140 kilopascales y una
temperatura Ambiental de 77 grados
Fahrenheit al abrir la válvula y dejar
salir el gas ahora el gas se encuentra a
100 kilopascales de presión y nos está
preguntando qué temperatura en
Fahrenheit tiene el gas a esa presión no
te confundas el hecho de que tengamos
unidades diferentes no significa que no
lo podamos resolver no es necesario que
conozcas todas las unidades las puedes
trabajar siempre y cuando reconozcas que
son unidades de presión de temperatura o
de volumen vamos a iniciar con la
resolución para resolver este problema
lo primero que siempre vamos a necesitar
identificar la información
nos dice que el tanque está lleno 140
kilopascales los kilopascales son una
unidad de presión y esta será nuestra
presión inicial
140 kilopascales también nos dice que la
temperatura que tiene es de 77 grados
Fahrenheit esta temperatura es una
temperatura ambiental que es
aproximadamente 25 grados centígrados y
esta temperatura también va a ser una
temperatura inicial
nos dice que cuando dejamos salir el gas
ahora la presión final va a ser de 100
kilopascales y nos está pidiendo que
nosotros determinemos nuestra
temperatura final para conocer la
temperatura final lo que necesitamos es
identificar la fórmula que vamos a
utilizar una vez más tenemos variaciones
de presión y temperatura considerando
volúmenes constantes de esta manera la
fórmula a utilizar es la ley de usac
como siempre tenemos que realizar el
despeje correspondiente y el despeje en
este caso nos va a quedar como
temperatura 2 igual a temperatura uno
por presión 2 Entre presión inicial no
lo olvides las temperaturas siempre
tienen que estar en una escala absoluta
eso significa que los grados Fahrenheit
los tenemos que convertir a una escala
absoluta tenemos dos opciones puedes
convertir los Fahrenheit a grados
centígrados y de centígrados
convertirlos a kelen sin embargo el
problema nos está diciendo que debemos
determinar la temperatura en Fahrenheit
eso implica que cuando terminemos de
hacer el cálculo Tendremos que convertir
los Kelvin a Centígrados y después
regresarlos una vez más a Fahrenheit son
demasiadas conversiones y no es
necesario realizar todas esas
conversiones nosotros
podemos trabajarlo en Fahrenheit y
utilizar una escala absoluta asociada a
los Fahrenheit esa escala son los
rankings para que puedas obtener los
ranking lo único que necesitas es
sumarle a los Fahrenheit
459.67 para obtener los ranking de
manera que al sumarle eso a nuestros
Fahrenheit vamos a obtener
536 punto 67
ranking Esta es una escala absoluta y ya
no necesitamos pasar por los centígrados
ni por los que
como las temperaturas ya está en una
escala absoluta Ahora sí podemos hacer
nuestras operaciones la temperatura
final va a ser nuestra temperatura
inicial que son los 536
punto 67 ranking
multiplicado por la presión final que
son 100 kilopascales
esto lo vamos a dividir entre nuestra
presión inicial que son 140 kilopascales
una vez más los kilopascales están
multiplicando y dividiendo y por lo
tanto los podemos reducir las únicas
unidades que nos quedan van a ser los
rankings y ahora solamente tenemos que
hacer esa operación
536.67 por 100 entre 140 lo que nos da
383
punto 33 ranking finalmente debemos de
obtener la temperatura en Fahrenheit y
para obtener la temperatura en
Fahrenheit nuevamente necesitamos restar
los
459.67 al restarle vamos a obtener menos
76 punto 33 grados Fahrenheit de manera
que podemos decir que el nitrógeno
cuando lo sacamos de nuestro tanque lo
vamos a sacar a una temperatura de menos
76.33 grados Fahrenheit Y esa será la
temperatura final
entonces ten cuidado con las unidades
que estás trabajando a pesar de que
puedan ser unidades diferentes a las que
estás acostumbrado siempre podemos
seguir la misma metodología y las
unidades las puedes verificar en
internet para terminar esta explicación
te voy a pedir que tú resuelvas el
siguiente ejercicio El ejercicio es este
te voy a pedir que lo leas con cuidado y
le pongas pausa para que después de la
pausa veas la resolución Así que ponle
pausa ya puedes ver ahí la resolución en
este caso la presión final es de 1.52
bar
si tuviste dificultades para llegar a
ese resultado veamos cómo fue el
procedimiento primero identificar la
información la presión inicial es de 1.2
bar la temperatura inicial de 25 grados
centígrados que se debe de expresar en
Kelvin y la temperatura final es de 105
grados centígrados que también se
expresará en Kelvin como queremos
conocer la presión final utilizando la
ley de gailussac despejamos a la presión
final y esta será la presión inicial por
la temperatura final entre la
temperatura inicial
sustituyendo esa información que
nosotros encontramos podemos llegar
haciendo las operaciones al 1.52 bar
esta presión es la presión que tiene las
llantas de los autos de Fórmula 1 por
esa razón cuando se inflan Se inflan a
una presión relativamente Baja porque al
estar en pista la temperatura aumenta
muchísimo y la presión y es una presión
mucho mayor Pues bien espero que la
explicación te haya quedado muy clara y
que te des cuenta que estos ejercicios
también los puedes realizar Tú como
siempre te sugiero que hagas tantos
ejercicios como te sea posible eso Te
ayudará a desarrollar tus habilidades
me despido Deseándote que tengas un
excelente día y nos vemos en la próxima
Espero que esta explicación te haya
quedado lo más clara posible y haya
resuelto todas tus dudas si te gustó el
vídeo dale like Coméntame para que
genere yo más vídeos que también sean de
mucha ayuda para todas esas personas que
requieren ayudas en la química Me
despido Deseándote que seas feliz un
saludo especial para todos los
ciudadanos y adiós
[Música]
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