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Práctico Temperatura Absoluta

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Mediante la ley de Charles se puede estimar la temperatura del cero absoluto. Para ello se contrae un volumen de gas a 100C a 0C y con ambos volúmenes y temperaturas se puede mediante la ley de Charles estimar el cero absoluto.

>Modelo

ID:(1478, 0)



Mecanismos

Concepto


ID:(15261, 0)



Experimento para estimar el cero absoluto

Descripción

Si se mide el volumen de un gas a temperatura 0°C y a 100°C, se observa un comportamiento lineal en el gráfico volumen-temperatura. Si se proyecta la recta, se puede ver que en algún punto de las temperaturas negativas (en escala Celsius o Fahrenheit), el volumen alcanzará el volumen nulo. Este punto se denomina el cero absoluto.

Es importante destacar que en la realidad no se alcanza la situación en la que el volumen llega a cero, ya que todos los gases se condensan y se solidifican mucho antes de alcanzar el cero absoluto.

ID:(11169, 0)



Práctico: Temperatura absoluta

Descripción

En el siguiente video se muestra cómo se determinan los volúmenes de un gas a diferentes temperaturas en el laboratorio, con el fin de trazar la curva de volumen-temperatura a presión constante. A través de la intersección de la recta con el eje de la temperatura, se puede determinar la temperatura absoluta teórica en la cual el volumen debería ser cero:



Los valores obtenidos son:

V [ml] T [C]
152.1 3.7
165.1 21.9
183.1 43.0



Estos valores se representan gráficamente, incluyendo la recta calculada mediante regresión:

Esta estimación nos arroja un valor de -148 °C, el cual difiere del valor real de -273.15 °C.

ID:(11173, 0)



Modelo

Concepto


ID:(15320, 0)



Práctico Temperatura Absoluta

Modelo

Mediante la ley de Charles se puede estimar la temperatura del cero absoluto. Para ello se contrae un volumen de gas a 100C a 0C y con ambos volúmenes y temperaturas se puede mediante la ley de Charles estimar el cero absoluto.

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$C_c$
C_c
Constante de la ley de Charles
m^3/K
$T_f$
T_f
Temperatura en estado final
K
$T_i$
T_i
Temperatura en estado inicial
K
$V_f$
V_f
Volumen en estado f
m^3
$V_i$
V_i
Volumen en estado i
m^3

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones

La ley de Charles establece que, con la presión ($p$) constante, se cumple que la proporci n de el volumen ($V$) con la temperatura absoluta ($T$) es igual a la constante de la ley de Charles ($C_c$):

$\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_c$



Esto significa que si un gas pasa de un estado inicial (el volumen en estado i ($V_i$) y la temperatura en estado inicial ($T_i$)) a un estado final (el volumen en estado f ($V_f$) y la temperatura en estado final ($T_f$)), manteniendo la presión ($p$) constante, debe siempre cumplir la ley de Charles:

$\displaystyle\frac{V_i}{T_i} = C_c = \displaystyle\frac{V_f}{T_f}$



Por lo tanto, se tiene que:

$\displaystyle\frac{ V_i }{ T_i }=\displaystyle\frac{ V_f }{ T_f }$

(ID 3492)


Ejemplos


(ID 15261)

Si se mide el volumen de un gas a temperatura 0 C y a 100 C, se observa un comportamiento lineal en el gr fico volumen-temperatura. Si se proyecta la recta, se puede ver que en alg n punto de las temperaturas negativas (en escala Celsius o Fahrenheit), el volumen alcanzar el volumen nulo. Este punto se denomina el cero absoluto.

Es importante destacar que en la realidad no se alcanza la situaci n en la que el volumen llega a cero, ya que todos los gases se condensan y se solidifican mucho antes de alcanzar el cero absoluto.

(ID 11169)

En el siguiente video se muestra c mo se determinan los vol menes de un gas a diferentes temperaturas en el laboratorio, con el fin de trazar la curva de volumen-temperatura a presi n constante. A trav s de la intersecci n de la recta con el eje de la temperatura, se puede determinar la temperatura absoluta te rica en la cual el volumen deber a ser cero:



Los valores obtenidos son:

V [ml] T [C]
152.1 3.7
165.1 21.9
183.1 43.0



Estos valores se representan gr ficamente, incluyendo la recta calculada mediante regresi n:

Esta estimaci n nos arroja un valor de -148 C, el cual difiere del valor real de -273.15 C.

(ID 11173)


(ID 15320)


ID:(1478, 0)