PROPORCIONALIDAD LEYES GASES
PROPORCIONALIDAD DIRECTA E INVERSA A TRAVÉS DE LAS LEYES DE LOS GASES:
MAGNITUDES DIRECTAMENTE E INVERSAMENTE PROPORCIONALES:
MAGNITUDES DIRECTAMENTE PROPORCIONALES: Esto ocurre cuando al aumentar una magnitud aumenta otra relacionada.
Ejemplo: Número de albañiles y superficie del muro.
A mayor número de albañiles construyendo un muro, mayor es la superficie que se realiza del muro.
MAGNITUDES INVERSAMENTE PROPORCIONALES: Al aumentar una magnitud, disminuye la otra.
Ejemplo: Número de albañiles y tiempo en terminarlo.
A mayor número de albañiles construyendo un muro, menor es el tiempo que se tarda en acabarlo.
EN LO QUE RESPECTA AL COMPORTAMIENTO DE LOS GASES, hay tres magnitudes implicadas: la PRESIÓN, el VOLUMEN y la TEMPERATURA.
Sabemos por nuestra percepción del mundo cotidiano que:
CUANDO AUMENTAMOS LA PRESIÓN DE UN GAS, CONSEGUIMOS QUE OCUPE MENOR VOLUMEN.
Presión y volumen son inversamente proporcionales, manteniendo la temperatura constante. ES LA LEY DE BOYLE-MARIOTTE.
CUANDO AUMENTAMOS LA TEMPERATURA DE UN GAS, AUMENTA LA PRESIÓN DE ESE GAS.
Temperatura en grados Kelvin* y presión son directamente proporcionales, manteniendo constante el volumen. ES LA LEY DE GAY-LUSSAC.
CUANDO AUMENTAMOS LA TEMPERATURA DE UN GAS, AUMENTA EL VOLUMEN.
Temperatura en grados Kelvin* y volumen son directamente proporcionales, manteniendo la presión constante. ES LA LEY DE CHARLES.
*La Temperatura en grados Kelvin se denomina temperatura absoluta. Ello es porque se supone que el cero absoluto de temperatura (es imposible que exista en el Universo una temperatura menor, desde un punto de vista teórico) se encuentra en -273ºC. Por lo tanto la Tª en Kelvin = Tª en ºC + 273.
ESTAS TRES LEYES, COMO TODO EN FÍSICA Y QUÍMICA TIENEN SUS FÓRMULAS:
REGLA DE TRES DIRECTA E INVERSA:
EN MAGNITUDES DIRECTAMENTE PROPORCIONALES SE PUEDE USAR LA REGLA DE TRES DIRECTA:
EN MAGNITUDES INVERSAMENTE PROPORCIONALES SE PUEDE USAR LA REGLA DE TRES INVERSA:
EJEMPLOS DE DOS MAGNITUDES DIRECTAMENTE PROPORCIONALES:
EJERCICIO FQ23EE2123:
El precio de 7 barras de pan es de 4 euros. ¿Cuánto costarían 20 barras de pan?
RESPUESTA:
Se trata de dos magnitudes directamente proporcionales (al aumentar el número de barras de pan aumenta el número de euros que pagamos). Utilizando la regla de tres directa:
Como se puede ver hemos multiplicado EN CRUZ para obtener la x. Y teniendo en cuenta que las magnitudes son directamente proporcionales, evidentemente a más barras de pan, más dinero.
EJERCICIO FQ23EE2124: Realizarlo con regla de tres y con la fórmula apropiada.
A una temperatura de 25ºC un determinado gas sufre una presión de 3 atmósferas. ¿A qué presión llegará si lo ponemos a una temperatura de 57ºC, manteniendo el volumen constante?
Indicar la Ley de los gases que describe este comportamiento.
IMPORTANTE: en estos casos de gases, las magnitudes Presión, Temperatura y Volumen deben tratarse en unidades específicas. En el caso de la Temperatura es necesario que esté expresada en grados Kelvin. En el caso del volumen es conveniente que sea en litros y en el caso de la presión igualmente conveniente que esté expresada en atmósferas. Tª en Kelvin = Tª en ºC + 273
IR AL VÍDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/wjWtjDO3CLQ
EJERCICIO FQ23EE2125: Realizarlo con regla de tres y con la fórmula apropiada.
A una temperatura de 20ºC un determinado gas ocupa un volumen de 2 litros. ¿Qué volumen ocupará a 60º C, manteniendo la presión constante?.
Indicar la Ley de los gases que describe este comportamiento.
RECORDAR LAS UNIDADES DE LA TEMPERATURA.
IR AL VÍDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/UEXPvPf3nGQ
EJEMPLO DE DOS MAGNITUDES INVERSAMENTE PROPORCIONALES:
EJERCICIO FQ23EE2126:
Cuatro pintores tardan 12 días en pintar un muro. Si queremos terminar de pintarlo en 8 días, ¿cuántos pintores necesitaremos?
RESPUESTA:
Se ve claramente que se trata de dos magnitudes inversamente proporcionales (al aumentar el número de pintores disminuye el número de días que tardamos en pintar el muro).
Como se puede observar hemos multiplicado «en línea» para obtener la x, a diferencia de la regla de tres directa que es «en cruz».
EJERCICIO FQ23EE2127: Realizarlo con regla de tres y con la fórmula apropiada.
A temperatura constante de 25º C, un determinado gas ocupa un volumen de 5 litros a una presión de 1,5 atmósferas. ¿A qué presión se encontrará si aumentamos el volumen a 8 litros?
Indicar la Ley de los gases que describe este comportamiento.
IR AL VÍDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/mW6ISpxS0yA
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