El uso de boyle y charles leyes para expresar la ley de los gases ideales
En física, puede utilizar las leyes de Boyle y Charles de expresar la ley de los gases ideales de diferentes maneras. Por ejemplo, se puede expresar la relación entre la presión y el volumen de un gas ideal antes y después de una de esas cantidades cambios a una temperatura constante de esta manera:
Video: LEYES DE LOS GASES: Boyle, Charles, Ley Combinada y Ley General
PAGFVF = PyoVyo
Esta ecuación, llamada Ley de Boyle, dice que todos los demás factores son iguales, el producto de la presión y el volumen (PV) será conservada.
A presión constante, se puede decir que la siguiente relación es verdadera para un gas ideal:
Esta ecuación, llamada La ley de Charles, dice que la relación del volumen a la temperatura (V/T) será conservada para un gas ideal, todos los demás factores siendo el mismo.
He aquí un ejemplo que utiliza la ley de Boyle. Usted está tomando un merecido descanso en la playa cuando el director de la Compañía de Turismo de Acme dirige a ti y dice: “Por lo general, dejar que nuestra buceo con escafandra turistas a 10.0 metros por diez minutos, pero uno de nuestros turistas dice que quiere a quedarse abajo durante media hora. Se va a quedar sin aire, y vamos a ser demandado!”
“Hmm,” usted dice. “Déjame tener sus datos.” Se toma unos papeles del director y ver que la Compañía de Turismo de Acme tiene tanques de buceo con un volumen de 0.015 metros cúbicos que se presuriza a
El buceador respira a un ritmo de 0,04 metros cúbicos por minuto.
Porque usted es un físico, por casualidad usted conoce cómo funcionan las botellas de buceo. Mantienen el aire en los pulmones a la misma presión que la presión del agua circundante (o de lo contrario los pulmones pueden colapsar).
La forma de abordar este problema es tomar el volumen de aire a presión en el interior del tanque y trabajar en lo que sería su volumen si fueron puestos en libertad a la presión a encontrar en la profundidad sumergida. Usted sabe que las necesidades de oxígeno del cuerpo como una tasa de volumen, por lo que se puede trabajar el tiempo que el aire a presión se puede mantener la respiración a partir del volumen del aire tendría a la presión sumergido. Para calcular el volumen de aire a presión en el tanque habría cuando se libera a la profundidad sumergida, se utiliza la ley de Boyle:
PAGFVF = PyoVyo
Usted sabe que la presión del tanque de buceo y su volumen. Ahora lo que necesita saber la presión a la profundidad del buzo para poder calcular el volumen de aire disponible para el buceador. Puede encontrar la presión del agua con esta ecuación,
dónde PAGw es la presión del agua,
gramo es la aceleración debida a la gravedad, y marido es el cambio en la profundidad:
La densidad del agua es de unos 1.025 kilogramos por metro cúbico, y el submarinista desciende 10,0 metros, por lo que tiene la siguiente presión del agua:
Para obtener la presión total en la profundidad del submarinista, añadir la presión de aire en la superficie del agua - que es, la presión atmosférica, PAGun - a la presión del agua:
Ahora ya está listo para usar la ecuación de Boyle:
PAGFVF = PyoVyo
dónde PAGyo es la presión del tanque y Vyo es el volumen del tanque.
Usted quiere encontrar el volumen de aire disponible frente al hombre, por lo que para resolver VF:
Video: Ley de Charles y Gay-Lussac (explicación y ejercicios)
La conexión de los números y hacer las matemáticas le da el volumen de aire disponible:
¿Cuánto tiempo que dure? El buzo respira a un ritmo de 0,04 metros cúbicos por minuto, por lo que 1,5 metros cúbicos de aire es suficiente para
Video: LEY DE CHARLES - Leyes de los Gases Ideales
Usted le dice al director que el buceador tendrá suficiente aire durante 38 minutos. El director da un suspiro de alivio. “No hay demanda, entonces?”
“No hay demanda”.
“¿Pero qué si el buceador desciende a 30,0 metros” a determinar la nueva presión del agua a 30 metros:
Y añadir la presión del aire para obtener
Al igual que antes, desea encontrar VF, el volumen de aire disponible para el buzo:
La conexión de los números y hacer los cálculos que da este resultado:
A una velocidad de 0,04 metros cúbicos por minuto, 0,75 metros cúbicos de aire es suficiente para
“Uh oh”, le dice el director.
“Demanda?” Se pregunta el director.
"Demanda judicial."