Un contenedor con un volumen de 14 L contiene un gas con una temperatura de 160 ° C. Si la temperatura del gas cambia a 80 ° C sin ningún cambio en la presión, ¿cuál debe ser el nuevo volumen del recipiente?

Responder:

# 7 text {L} #

Explicación:

Suponiendo que el gas es ideal, esto se puede calcular de varias maneras diferentes. La Ley de gas combinado es más apropiada que la Ley de gas ideal, y más general (por lo tanto, estar familiarizado con ella lo beneficiará en problemas futuros con mayor frecuencia) que la Ley de Charles, así que la usaré.

# frac {P_1 V_1} {T_1} = frac {P_2 V_2} {T_2} #

Reorganizar para # V_2 #

# V_2 = frac {P_1 V_1} {T_1} frac {T_2} {P_2} #

Reorganizar para hacer obvias las variables proporcionales.

# V_2 = frac {P_1} {P_2} frac {T_2} {T_1} V_1 #

La presión es constante, así que sea lo que sea, se dividirá por sí misma. #1#. Sustituir en valores de temperatura y volumen.

# V_2 = (1) (frac {80} {160}) (14) #

Simplificar

# V_2 = frac {14} {2} #

Termina con las mismas unidades con las que comenzaste.

# V_2 = 7 text {L} #

Esta respuesta tiene sentido intuitivo. Si la presión es constante, disminuir la temperatura debería disminuir el volumen, ya que las partículas menos energéticas ocuparán una menor cantidad de espacio.

Tenga en cuenta que # text {L} # no es una unidad SI, por lo que normalmente sería una mala práctica no convertirla a # text {m} ^ 3 # Antes de hacer cualquier cálculo con él. Si hubiera tratado de usar el volumen en litros para calcular la presión, por ejemplo, las unidades de presión que resultarían no serían estándar y el valor sería difícil de comparar con cualquier cosa.

Funcionó aquí porque esta ecuación se basaba en cómo las mismas variables variaban entre sí, y comencé con el volumen en una unidad no estándar y terminé con el volumen en una unidad no estándar.