Ejemplo 1: Calentamos una muestra de Hidrógeno (H2) a la presión constante de 1 atmósfera. Empezamos con 75 ml a 100 K (-173ºC) y vamos subiendo de 100 en 100. Los valores del volumen obtenidos han sido:
Estado 1: 100 K y 75 ml → V/T = 0,75 = k
Estado 2: 200 K y 150 ml → V/T = 0,75 = k
Estado 3: 300 K y 225 ml → V/T = 0,75 = k
Estado 4: 400 K y 300 ml → V/T = 0,75 = k
Estado 5: 500 K y 375 ml → V/T = 0,75 = k
Ejemplo 2: un gas ocupa un volumen de 5,5 litros a una temperatura de -193 ºC. Si la presión permanece constante, calcular a qué temperatura en volumen sería de 7,5 litros.
Solución: ya que relacionamos temperatura con volumen a presión constante, aplicamos la Ley de Charles: V1 / T1 = V2 / T2, donde:
T1 = -193ºC → 273 + (-193) = 80 K
V1 = 5,5 litros, V2 = 7,5 litros
Despejamos la incógnita T2 :
V1 / T1 = V2 / T2 → T2 = V2 / (V1 / T1 )
T2 = 7,5 / (5,5 / 80) = 109,1 K
Ejemplos de la Ley de Charles aplicada a problemas:
Ejemplo 3: Calcular el nuevo volumen, si en un recipiente se encuentra una masa de gas que ocupa un volumen de 1.3 litros, a una temperatura de 280 K. Calcular el volumen al alcanzar una temperatura de 303 K.
V1 = 1.3 l.
T1 = 280 K
V2 = ?
T2 = 303 K
Ejemplo 4. Si tenemos un gas que a 10 grados centígrados ocupa 2.4 litros, calcular la temperatura final, si al terminar ocupa 2.15 litros.
V1 = 2.4 l
T1 = 10 °C = 283 K
V2 = 2.15 l
T2 = ?
Ejemplo 5. Tenemos un gas del que sabemos que su temperatura inicial es de 328 K, el volumen final es de 3.75 l, y su constante de relación es de 0.00885.
Respuesta:
Ejemplos de Ley de Charles:
Ejemplo 1: Calentamos una muestra de Hidrógeno (H2) a la presión constante de 1 atmósfera. Empezamos con 75 ml a 100 K (-173ºC) y vamos subiendo de 100 en 100. Los valores del volumen obtenidos han sido:
Estado 1: 100 K y 75 ml → V/T = 0,75 = k
Estado 2: 200 K y 150 ml → V/T = 0,75 = k
Estado 3: 300 K y 225 ml → V/T = 0,75 = k
Estado 4: 400 K y 300 ml → V/T = 0,75 = k
Estado 5: 500 K y 375 ml → V/T = 0,75 = k
Ejemplo 2: un gas ocupa un volumen de 5,5 litros a una temperatura de -193 ºC. Si la presión permanece constante, calcular a qué temperatura en volumen sería de 7,5 litros.
Solución: ya que relacionamos temperatura con volumen a presión constante, aplicamos la Ley de Charles: V1 / T1 = V2 / T2, donde:
T1 = -193ºC → 273 + (-193) = 80 K
V1 = 5,5 litros, V2 = 7,5 litros
Despejamos la incógnita T2 :
V1 / T1 = V2 / T2 → T2 = V2 / (V1 / T1 )
T2 = 7,5 / (5,5 / 80) = 109,1 K
Ejemplos de la Ley de Charles aplicada a problemas:
Ejemplo 3: Calcular el nuevo volumen, si en un recipiente se encuentra una masa de gas que ocupa un volumen de 1.3 litros, a una temperatura de 280 K. Calcular el volumen al alcanzar una temperatura de 303 K.
V1 = 1.3 l.
T1 = 280 K
V2 = ?
T2 = 303 K
Ejemplo 4. Si tenemos un gas que a 10 grados centígrados ocupa 2.4 litros, calcular la temperatura final, si al terminar ocupa 2.15 litros.
V1 = 2.4 l
T1 = 10 °C = 283 K
V2 = 2.15 l
T2 = ?
Ejemplo 5. Tenemos un gas del que sabemos que su temperatura inicial es de 328 K, el volumen final es de 3.75 l, y su constante de relación es de 0.00885.
V1 = ?
T1 = 328 K
V2 = 3.75 l
T2 = ?
k = 0.00885
Explicación: