LEY DE CHARLES I

Ley de Charles I

En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:

•Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.

•Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento (por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la presión se iguale con la exterior).

Lo que Charles descubrió es que si la cantidad de gas y la presión permanecen constantes, el cociente entre el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo valor.

De acuerdo con el enunciado, la ley de Charles puede expresarse matemáticamente de la siguiente manera:

V1.T2 = V2.T1 (P=cte)

En donde:

•               V= Volumen.
•               T= Temperatura.
•               P= Presión, la cual es constante.

EJEMPLO

1. A 1,5 atmósferas y 25 °C el volumen de un gas es de 600 cm³, si la presión permanece inalterable ¿Cuál será el volumen del gas a 20 °C?

Primer paso: Identificar los datos que se dan en el enunciado.

P1= 1,5 atm (cte)

T1= 25°C

V1= 600 cm³

T2= 20 °C

 Segundo paso: Conocer cual es la igcognita o interrogante.

V2= ?

 Tercer paso: Despejar V2 de la expresión: V1.T2 = V2.T1, quedando así:

V2= V1.T2

                                                                                   T1 

Cuarto paso: Transformar °C a K, de la siguiente manera:

                                 T1: K= °C + 273                        T2: K= °C + 273

                                 K= 25 + 273= 298 K                  K= 20 + 273= 293 K

 Finalmente se sustituyen los valores y se realiza el calculo matemático.

V2= 600 cm³ . 293 K

                                                                              298 K

Se cancelan las unidades (Kelvin) y se obtiene el resultado:

V2= 589,93cm³

BIBLIOGRAFÍA

• http://www.educaplus.org/gases/ley_charles.html
• http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/leyes_gases/ley_charles.html
• http://estquimica.blogspot.com/p/ley-de-charles_8.html
• http://www.fisimat.com.mx/ley-de-charles/