1
00:00:00,430 --> 00:00:05,690
Buenas tardes, esta es la clase de ciencias del día 12 de febrero.

2
00:00:06,629 --> 00:00:14,509
Estábamos viendo ya el tema de la materia y el último día estuvimos viendo las propiedades generales de la materia.

3
00:00:14,789 --> 00:00:19,870
Vamos a recordarlas en un segundito antes de pasar a esas propiedades características.

4
00:00:21,629 --> 00:00:28,109
Y dijimos que eran propiedades generales aquellas que tenían cualquier objeto o cuerpo material

5
00:00:28,109 --> 00:00:33,950
que no nos iban a permitir distinguirlo de otro objeto distinto o de otro material.

6
00:00:33,950 --> 00:00:40,969
Entonces, estas propiedades eran la masa, la primera, todos los cuerpos tienen masa

7
00:00:40,969 --> 00:00:46,869
y no me permiten distinguirnos de otros, el volumen, exactamente lo mismo,

8
00:00:47,429 --> 00:00:53,570
estuvimos viendo cómo se podía calcular volúmenes de cuerpos regulares y de cuerpos irregulares,

9
00:00:53,570 --> 00:00:56,549
utilizando el principio de Pascal

10
00:00:56,549 --> 00:01:00,490
además del volumen y la masa

11
00:01:00,490 --> 00:01:02,509
tendríamos también la temperatura

12
00:01:02,509 --> 00:01:07,870
que dijimos que venía debido a cómo se movían las partículas

13
00:01:07,870 --> 00:01:10,010
dentro de la materia de ese cuerpo

14
00:01:10,010 --> 00:01:14,109
que teníamos una cosa importante

15
00:01:14,109 --> 00:01:17,269
habría tres unidades de medida de esta temperatura

16
00:01:17,269 --> 00:01:20,870
y nosotros dijimos que nos teníamos que quedar con los grados Kelvin

17
00:01:20,870 --> 00:01:23,010
y los grados Celsius o centígrados

18
00:01:23,010 --> 00:01:27,790
que en los ejercicios nos van a dar las temperaturas o nos van a pedir en grados Kelvin

19
00:01:27,790 --> 00:01:31,709
para poder utilizar las fórmulas que vamos a ver hoy por ejemplo

20
00:01:31,709 --> 00:01:36,450
pero los datos nos los dan en grados Celsius, o sea que tendríamos que hacer esta conversión

21
00:01:36,450 --> 00:01:41,769
que tenemos aquí al final que es que los grados centígrados son

22
00:01:41,769 --> 00:01:47,030
restar a los grados Kelvin 273 o al revés, si quiero pasar de centígrados a Kelvin

23
00:01:47,030 --> 00:01:51,310
tengo que sumar 273, esta formulita que tenemos aquí arriba

24
00:01:51,310 --> 00:01:58,629
De los Fahrenheit no nos vamos a preocupar, porque dijimos que era una notación anglosajona que nosotros no utilizamos.

25
00:01:59,769 --> 00:02:09,090
Bueno, visto estas propiedades generales, dijimos que había otro tipo de propiedades de la materia, que es lo que llamamos propiedades características.

26
00:02:10,110 --> 00:02:13,990
Y que son aquellas que me permiten ya identificar la materia.

27
00:02:13,990 --> 00:02:21,009
O sea que cada materia o cada cuerpo tendrá unas propiedades distintas, unos valores distintos.

28
00:02:21,310 --> 00:02:28,969
¿Vale? Que no dependerán de la cantidad que tome de esa materia, sino que serán generales.

29
00:02:29,729 --> 00:02:36,129
Entonces, algunas de esas propiedades se expresarán con características físicas, ¿vale?

30
00:02:36,129 --> 00:02:43,689
Y cuáles son las que vamos a utilizar para medir, por ejemplo, y observar si que se modifique la composición de la sustancia.

31
00:02:43,689 --> 00:02:47,689
Y en esta tenemos la primera, la densidad.

32
00:02:48,810 --> 00:02:52,250
Que la densidad es masa partido de volumen.

33
00:02:52,789 --> 00:02:57,129
No todos los materiales ni todos los cuerpos tienen la misma densidad.

34
00:02:58,490 --> 00:03:04,509
Entonces, estos ya me van a permitir, esta propiedad, distinguir unos materiales de otros.

35
00:03:05,830 --> 00:03:07,750
¿Cómo se mide la densidad?

36
00:03:08,370 --> 00:03:11,370
Pues como estamos haciendo una relación entre masa y volumen,

37
00:03:11,370 --> 00:03:37,330
La masa la medíamos en kilogramos y el volumen en metros cúbicos, pues en el sistema internacional la unidad de densidad es kilogramo partido de metro cúbico o si estamos con cantidades pequeñas a lo mejor pues utilizamos unas unidades menores pero que guarden proporción con esta y sería la de gramo partido de centímetro cúbico, ¿vale?

38
00:03:37,330 --> 00:03:57,889
Entonces, ahora ya sí, si tomamos diversos materiales que tengan un mismo volumen, podemos observar que no tienen por qué tener la misma masa, porque van a tener distintas densidades, o al revés, cogemos distintos materiales con la misma masa y resulta que no tienen el mismo volumen.

39
00:03:57,889 --> 00:04:18,009
Lo típico que nos decían de niños, que me decían, ¿qué pesa más, un kilo de paja o un kilo de hierro? Y nosotros confundíamos ese peso con el volumen que ocupaban, o sea, ese peso que nosotros luego identificamos aquí con masa, con el volumen que ocupan.

40
00:04:18,009 --> 00:04:32,149
Evidentemente, como la paja tiene mucha menor densidad que el hierro, a mismo peso, a misma masa, resulta que el volumen de la paja es muchísimo mayor que el de hierro.

41
00:04:32,149 --> 00:04:48,750
Pues esto es lo que decíamos antes, que es una propiedad ya característica, porque esa propiedad de la densidad, en este caso del ejemplo que estamos diciendo, me permitiría distinguir la paja de hierro.

42
00:04:48,750 --> 00:05:09,569
Ahora, otra propiedad característica por la temperatura o punto de fusión. No todos los materiales se funden a la misma temperatura. Ese punto de cesión entendemos como que es aquel punto en el que pasamos de estado sólido a estado líquido.

43
00:05:09,569 --> 00:05:29,779
¿Vale? Por ejemplo, si pensamos en el agua, el agua hierve a 100 grados centígrados. ¿Vale? Pasa de sólido a gas, pero se funde a 0 grados centígrados. A 0 grados ya empieza a pasar de hielo a líquido.

44
00:05:29,779 --> 00:05:50,639
Si nosotros pensásemos en el hierro, pues para fundir el hierro, desde luego, no necesitamos cero grados centígrados, necesitamos muchísimos más. Entonces, ese punto de fusión me está indicando que estoy tratando con materiales distintos. En este caso, ese agua y ese hierro.

45
00:05:50,639 --> 00:06:05,500
Luego, temperatura o punto de fusión, propiedad característica. Dentro de un mismo material, sus puntos de fusión, sus puntos de ebullición, tal y cual, van a seguir siempre unos mismos patrones.

46
00:06:05,500 --> 00:06:09,319
igual que hemos visto ese punto de fusión

47
00:06:09,319 --> 00:06:11,899
vamos a pensar en qué es el punto de ebullición

48
00:06:11,899 --> 00:06:15,060
y el punto de ebullición, que lo acabo de decir hace un segundo

49
00:06:15,060 --> 00:06:18,920
en el caso del agua es cuando paso de estado líquido

50
00:06:18,920 --> 00:06:20,879
a estado gaseoso

51
00:06:20,879 --> 00:06:22,800
¿vale? entonces

52
00:06:22,800 --> 00:06:25,699
vemos aquí una pequeña tablita

53
00:06:25,699 --> 00:06:29,439
de la diferencia entre unos y otros

54
00:06:29,439 --> 00:06:33,199
vemos que en el agua tenemos un punto de fusión de 0 grados

55
00:06:33,199 --> 00:06:35,879
y de ebullición de 100, que ya decimos antes.

56
00:06:36,459 --> 00:06:41,519
Y el agua tiene una densidad de 1, que sería 1 kilo por metro cúbico

57
00:06:41,519 --> 00:06:43,660
o 1 gramo por centímetro cúbico.

58
00:06:44,220 --> 00:06:48,279
La relación peso-volumen en el agua es la misma.

59
00:06:48,540 --> 00:06:53,040
Por ejemplo, podríamos pensar que un litro de agua pesa 1 kilo.

60
00:06:54,040 --> 00:06:55,980
En otros materiales eso no va a ocurrir.

61
00:06:56,779 --> 00:06:59,279
Imaginaos, en el hierro que estábamos diciendo,

62
00:06:59,279 --> 00:07:08,600
Por su punto de fusión, para que se funda hierro y pase de sólido al líquido, me hacen falta 1539 grados centígrados.

63
00:07:09,199 --> 00:07:20,439
Pero para que ese líquido, vamos a pensarlo como si ese hierro fundido fuese lava, para que empiece a evaporarse me hacen falta 2740 grados centígrados.

64
00:07:20,980 --> 00:07:25,100
Claro, ¿a qué se debe esto? Pues a que la densidad de hierro es 7,8.

65
00:07:25,100 --> 00:07:39,480
O sea, que cada metro cúbico de hierro, perdón, que el hierro pesaría 7,8 gramos por cada centímetro cúbico que coja de él.

66
00:07:41,040 --> 00:07:48,420
Vamos a hacer una relación más cercana en algo que conocemos más, que también lo tenemos en la cabeza, como un líquido, el alcohol.

67
00:07:48,420 --> 00:07:51,939
fijaos, algo muy curioso aquí

68
00:07:51,939 --> 00:07:55,040
me dice, el punto de fusión del alcohol es

69
00:07:55,040 --> 00:07:58,720
menos 115 grados y el punto de evolución

70
00:07:58,720 --> 00:08:01,759
79, ¿cómo va a ser por debajo

71
00:08:01,759 --> 00:08:04,120
de cero el punto de fusión? pues sí

72
00:08:04,120 --> 00:08:07,740
por eso nosotros podemos utilizar alcohol para derretir

73
00:08:07,740 --> 00:08:10,819
hielo, en la sal me pasaría

74
00:08:10,819 --> 00:08:12,779
algo parecido

75
00:08:12,779 --> 00:08:16,420
la reacción química que genera

76
00:08:16,420 --> 00:08:17,980
hace que el hielo se funda.

77
00:08:18,120 --> 00:08:22,139
Pues cuando yo quiero deshelar, por ejemplo, el parabrisas de mi coche,

78
00:08:22,259 --> 00:08:25,379
si yo echo alcohol, se funde rápidamente el hielo

79
00:08:25,379 --> 00:08:30,759
porque al mezclarse se generaría ese nuevo líquido

80
00:08:30,759 --> 00:08:33,440
con esa composición alcohólica

81
00:08:33,440 --> 00:08:39,659
y fijaos, para que ese líquido se congele necesito 115 grados bajo cero.

82
00:08:40,299 --> 00:08:44,179
El punto de ebullición, pues el agua empezaba a hervir a 100 grados,

83
00:08:44,179 --> 00:08:58,899
Pero el alcohol no, el alcohol empieza a hervir a 79 grados, o sea que empieza a evaporarse mucho antes. Otro ejemplo que os puedo poner que seguro que os habéis fijado en alguna ocasión aunque no lo hayáis relacionado.

84
00:08:58,899 --> 00:09:12,879
La gasolina y el gasoil. La gasolina a temperatura ambiente ya empieza a evaporarse, o sea, su punto de ebullición es muy bajito, mientras que el gasoil no.

85
00:09:13,600 --> 00:09:19,500
Entonces, ¿qué ocurre diferente en los motores de gasolina a los motores de gasoil?

86
00:09:19,500 --> 00:09:41,340
Pues que los motores de gasoil necesitamos algo que se llaman calentadores para subir la temperatura del gasoil hasta 80 grados, que es su punto de ebullición, para que genere gases ese gasoil y esos gases pues prendan y hagan la combustión en el motor del coche.

87
00:09:41,340 --> 00:09:49,659
Mientras que la gasolina no necesita calentadores porque a temperatura ambiente ya está generando esos vapores y ya podrían arder.

88
00:09:50,059 --> 00:09:56,639
Entonces, cuando yo en invierno intento arrancar un coche de gasoil, le cuesta muchísimo más trabajo.

89
00:09:56,720 --> 00:10:02,659
Hay veces que le tengo que dar varias veces a la llave para que calienten esos calentadores o el gasoil,

90
00:10:03,200 --> 00:10:09,000
mientras que el coche de gasolina, a la primera que le doy, arranca y no tiene más las bujías.

91
00:10:09,000 --> 00:10:15,740
pues eso se debería a estas temperaturas de fusión y de ebullición que estamos diciendo

92
00:10:15,740 --> 00:10:19,379
y esas densidades de esos distintos materiales

93
00:10:19,379 --> 00:10:24,559
con estas temperaturas de fusión, de ebullición y con estas densidades

94
00:10:24,559 --> 00:10:28,720
yo sería capaz de distinguir el agua del alcohol, el gasoil de la gasolina

95
00:10:28,720 --> 00:10:30,779
ya no digamos el agua del hierro

96
00:10:30,779 --> 00:10:33,659
luego propiedades características

97
00:10:33,659 --> 00:10:36,279
cada material tiene las suyas

98
00:10:36,279 --> 00:10:44,440
y es el que hace que yo les pueda diferenciar propiedades generales, todos los materiales tenían las mismas propiedades

99
00:10:44,440 --> 00:10:49,279
y no era capaz de diferenciar unos de otros usando dichas propiedades.

100
00:10:50,019 --> 00:10:57,279
Bueno, visto estas propiedades de los materiales, vamos a pasar ahora a lo que se llama teoría cinético-molecular.

101
00:10:57,820 --> 00:11:03,980
Vamos a ver cómo se comportan los gases, a aprender unas leyes que son muy importantes en física

102
00:11:03,980 --> 00:11:06,519
sobre el comportamiento de los gases

103
00:11:06,519 --> 00:11:09,220
entonces, lo primero

104
00:11:09,220 --> 00:11:13,120
¿quién propuso esta teoría? ¿quién empezó a publicar estudios

105
00:11:13,120 --> 00:11:16,200
al respecto de esto? y sobre los que luego se fueron

106
00:11:16,200 --> 00:11:18,440
completando las cosas

107
00:11:18,440 --> 00:11:23,110
pues fue el señor Boyle

108
00:11:23,110 --> 00:11:25,549
ya por el siglo XIX

109
00:11:25,549 --> 00:11:29,470
seguido de Clasius, Maxwell

110
00:11:29,470 --> 00:11:31,190
von Mahn, ¿vale?

111
00:11:31,190 --> 00:11:34,470
y inicialmente lo que estudiaron fue

112
00:11:34,470 --> 00:11:43,730
los gases, pensando que todos se iban a comportar de forma similar en cuanto a que por la densidad

113
00:11:43,730 --> 00:11:48,990
que tienen, el movimiento de las partículas que les componen iba a ser muy parecida.

114
00:11:49,950 --> 00:11:56,789
Entonces, lo que hicieron fue dar una serie de enunciados sobre los resultados de estos estudios,

115
00:11:57,370 --> 00:11:58,389
que son los siguientes.

116
00:11:58,389 --> 00:12:03,070
lo primero, que los gases están formados por partículas

117
00:12:03,070 --> 00:12:05,629
que están en continuo movimiento

118
00:12:05,629 --> 00:12:11,830
esas partículas se desplazan siempre en línea recta

119
00:12:11,830 --> 00:12:16,690
y lo que va a ocurrir en esos desplazamientos es que van a empezar a chocar entre sí

120
00:12:16,690 --> 00:12:19,690
y también con el recipiente en el que estén contenidas

121
00:12:19,690 --> 00:12:24,750
el tipo de choque que se produce son choques elásticos

122
00:12:24,750 --> 00:12:31,990
que hacíamos el otro día, que eran aquellos en los que cuando desaparecía la fuerza

123
00:12:31,990 --> 00:12:36,149
se volvía a recuperar la forma original, ¿vale?

124
00:12:36,549 --> 00:12:39,570
Entonces, en esos choques elásticos, ¿qué va a ocurrir?

125
00:12:40,090 --> 00:12:46,950
Que esas partículas que están chocando, la energía que pierde una en el choque lo absorbe la otra.

126
00:12:47,590 --> 00:12:53,110
Entonces, hay una energía cinética media que se va a mantener siempre constante

127
00:12:53,110 --> 00:12:58,210
porque está ocurriendo aquí lo del dicho ese de las gallinas que entran por las que salen

128
00:12:58,210 --> 00:13:02,490
la partícula que se frena en el choque hace que la que estaba parada

129
00:13:02,490 --> 00:13:06,450
se acelere, entonces la media final

130
00:13:06,450 --> 00:13:10,590
siempre es la misma, ¿qué otro enunciado

131
00:13:10,590 --> 00:13:14,509
dieron estos señores? pues que las moléculas de un gas

132
00:13:14,509 --> 00:13:17,230
se encuentran separadas entre sí

133
00:13:17,230 --> 00:13:21,549
por una distancia mucho mayor a su tamaño

134
00:13:21,549 --> 00:13:27,009
Entonces, el efecto que produce esto es como que hay vacío entre medias de ellas.

135
00:13:27,789 --> 00:13:37,490
Entonces, el volumen que ocupan estas moléculas va a ser insignificante en comparación con el volumen total que ocuparía ese gas.

136
00:13:38,389 --> 00:13:45,289
¿Vale? ¿Por qué? Porque la mayor parte de ese volumen estamos diciendo que es vacío, es un espacio vacío entre ellas.

137
00:13:46,289 --> 00:13:57,090
Bueno, otra cosa que se dieron cuenta es que las fuerzas atractivas que hay entre las moléculas, pues, se pueden considerar despreciables.

138
00:13:57,090 --> 00:14:07,470
O sea, no se atraen unas partículas a otras. Entonces, esos gases se están moviendo, pues, de una forma independiente unas partículas de otras.

139
00:14:07,649 --> 00:14:10,169
Cada una va a su libre albedrío, por así decirlo.

140
00:14:10,169 --> 00:14:23,850
La temperatura absoluta, que acordaos, la vamos a tratar en grados Kelvin, que es el sistema internacional, va a ser siempre proporcional a la energía cinética de esas partículas.

141
00:14:23,850 --> 00:14:39,769
O sea que el movimiento de esas partículas es lo que me genera esa energía y esa energía sería la que me daría lugar a esa temperatura cuando esas partículas chocan entre sí o cuando chocan contra el recipiente.

142
00:14:40,169 --> 00:14:45,509
Y esta formulita ya la habréis visto alguna vez en vuestra vida, nos va sonando ya un poco,

143
00:14:46,210 --> 00:14:49,409
porque luego más adelante la trataremos en otro tema.

144
00:14:49,509 --> 00:14:54,610
Y es que la energía cinética es un medio de la masa por la velocidad al cuadrado,

145
00:14:54,610 --> 00:14:59,649
o sea que es directamente proporcional a la masa de esas partículas

146
00:14:59,649 --> 00:15:05,529
y también directamente proporcional al cuadrado de la velocidad con la que se estén moviendo esas partículas.

147
00:15:05,529 --> 00:15:22,090
¿Vale? Y por último, que la presión que ejerce un gas siempre va a ser proporcional al choque de esas partículas por unidad de superficie dentro del recipiente en el que esté contenida.

148
00:15:22,090 --> 00:15:42,169
¿Vale? Bueno, pues este modelo que estos señores enunciaron para los gases también vale para los sólidos y los líquidos. ¿Vale? Digamos que estas pautas de estudio también se dieron cuenta después que se podían aplicar a los sólidos y a los líquidos.

149
00:15:42,169 --> 00:15:45,529
¿Qué va a ocurrir de diferente?

150
00:15:45,929 --> 00:15:51,929
En los sólidos y los líquidos la movilidad de esas partículas va a ser mucho menor

151
00:15:51,929 --> 00:15:57,450
La distancia entre esas partículas va a ser también bastante menor

152
00:15:57,450 --> 00:16:06,190
Con lo cual el comportamiento de las partículas de un líquido o de un sólido

153
00:16:06,190 --> 00:16:08,769
Pues también va a ir variando

154
00:16:08,769 --> 00:16:14,690
pero las pautas de estudio nos valen las mismas

155
00:16:14,690 --> 00:16:16,769
eso lo pone un poquito en el párrafo ese

156
00:16:16,769 --> 00:16:20,929
y lo que quiero es que os fijéis en este dibujo

157
00:16:20,929 --> 00:16:23,669
que sería un poco el resumen de lo que hemos dicho

158
00:16:23,669 --> 00:16:28,350
en el gas las partículas están separadas

159
00:16:28,350 --> 00:16:29,789
se mueven libremente

160
00:16:29,789 --> 00:16:35,490
en un líquido las partículas están bastante más juntas

161
00:16:35,490 --> 00:16:37,389
ya no se mueven tan libremente

162
00:16:37,389 --> 00:16:43,169
y en un sólido están pegadas unas a otras, se mueven aún menos libremente.

163
00:16:43,769 --> 00:16:49,529
Fijaos, si yo caliento ese sólido y consigo que se vuelva líquido por su punto de fusión,

164
00:16:50,070 --> 00:16:56,889
ese calor que les estoy dando, esa energía que estoy dando a estas partículas sólidas,

165
00:16:57,570 --> 00:17:04,029
son la energía que se transforma en la velocidad que imprime en movimiento las partículas luego en estado líquido.

166
00:17:04,029 --> 00:17:15,670
Si yo sigo calentándose el líquido y paso de estado líquido a gaseoso con su punto de ebullición, pues todavía esas partículas ganan más energía con lo cual se mueven más.

167
00:17:16,930 --> 00:17:23,309
Toda esa energía es la que luego está chocando aquí con el recipiente por ese movimiento de las partículas.

168
00:17:24,170 --> 00:17:31,750
Un principio básico en la física es que la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.

169
00:17:31,750 --> 00:17:53,210
Y aquí vemos un ejemplo en el dibujo de esa transformación de la energía. En este caso, de calor a movimiento. Esa energía calorífica se transforma en energía cinética, que hemos dicho que es la que depende de la velocidad con la que se estén moviendo las partículas.

170
00:17:53,210 --> 00:18:03,230
Bueno, esto era un poco conocimiento general y ver cómo estos señores afrontaron este estudio inicial de la materia.

171
00:18:03,769 --> 00:18:10,319
¿Con qué nos vamos a quedar nosotros? Pues como os pongo en el resumen de este cuadrito.

172
00:18:11,660 --> 00:18:17,740
Y es que la teoría cinético-molecular me lleva a estas conclusiones que os he anotado aquí.

173
00:18:17,740 --> 00:18:21,000
que cuando la materia está en estado sólido

174
00:18:21,000 --> 00:18:26,079
las partículas que tengo están unidas mediante fuerzas muy grandes

175
00:18:26,079 --> 00:18:29,900
¿qué ocurre? que entonces el movimiento es un poco limitado

176
00:18:29,900 --> 00:18:32,000
solo hay movimiento de vibración

177
00:18:32,000 --> 00:18:34,500
las partículas se mueven muy poquito

178
00:18:34,500 --> 00:18:36,819
como digamos así, vibrando

179
00:18:36,819 --> 00:18:40,779
y que al aumentar la temperatura

180
00:18:40,779 --> 00:18:42,920
esa vibración aumentaría

181
00:18:42,920 --> 00:18:45,440
y ese sólido se dilataría

182
00:18:45,440 --> 00:18:49,339
porque empiezan a generar más espacio entre ellas al chocar.

183
00:18:49,839 --> 00:18:57,599
Bueno, si me voy a estado líquido, las partículas están unidas por fuerzas más débiles que en el estado sólido,

184
00:18:58,819 --> 00:19:04,319
ya no solo hay movimientos de hibridación, sino que ya también hay movimientos de rotación y de traslación,

185
00:19:04,319 --> 00:19:09,799
las partículas pueden también girar sobre sí mismas y pueden empezar a desplazarse un poquito.

186
00:19:09,799 --> 00:19:13,859
y las partículas cuando están en estado líquido

187
00:19:13,859 --> 00:19:17,920
son capaces de adaptarse a la forma del recipiente

188
00:19:17,920 --> 00:19:19,900
en el que las tengamos que contener

189
00:19:19,900 --> 00:19:22,700
mientras que en estado sólido tenían su forma propia

190
00:19:22,700 --> 00:19:25,980
no las podíamos meter en cualquier recipiente

191
00:19:25,980 --> 00:19:28,880
y por último, en estado líquido

192
00:19:28,880 --> 00:19:32,960
esas partículas se vuelven poco comprensibles

193
00:19:32,960 --> 00:19:34,500
¿qué es eso de comprensibles?

194
00:19:34,900 --> 00:19:36,200
pues que no quieren juntarse

195
00:19:36,200 --> 00:19:39,740
no quieren volver a ese estado sólido que decíamos

196
00:19:39,740 --> 00:19:42,460
entonces no las puedo comprimir

197
00:19:42,460 --> 00:19:45,039
todo lo que a lo mejor yo quisiera

198
00:19:45,039 --> 00:19:48,660
y cuando estoy en estado gaseoso

199
00:19:48,660 --> 00:19:52,180
¿qué ocurre? que la fuerza entre partículas es prácticamente nula

200
00:19:52,180 --> 00:19:55,059
por lo cual las partículas se van a mover

201
00:19:55,059 --> 00:19:59,690
libremente con cualquier tipo

202
00:19:59,690 --> 00:20:02,410
de movimiento, esos movimientos lineales

203
00:20:02,410 --> 00:20:04,829
se van a mover en cualquier dirección

204
00:20:04,829 --> 00:20:08,690
las distancias entre partículas van a ser

205
00:20:08,690 --> 00:20:18,049
mucho más grandes que en el estado sólido del líquido y también los gases se adaptan al volumen del recipiente

206
00:20:18,049 --> 00:20:24,630
que yo les deje, tanto en forma como en volumen. Yo a un gas le tengo comprimido en una botella de medio litro

207
00:20:24,630 --> 00:20:32,150
y abro la botella en una habitación de 200 metros cúbicos y ese gas ocupa los 200 metros cúbicos de la habitación.

208
00:20:32,150 --> 00:21:01,170
Todo el espacio que le deje lo va a terminar ocupando. Entonces, ese gas ya sí que le puedo comprimir y expandir muy fácilmente. Expandirse, expandiría él solo por ese movimiento libre de sus partículas. Comprimirlo me costaría mucho menos que en un líquido porque al haber tanta distancia entre esas partículas, tengo mucho espacio libre que puedo quitar, por así decirlo, al comprimirles.

209
00:21:02,150 --> 00:21:10,029
Bueno, pues este cuadrito tenedlo muy en cuenta porque me resume toda esa teoría cinético-molecular

210
00:21:10,029 --> 00:21:14,009
de la que estábamos hablando que dio origen al estudio de la materia.

211
00:21:15,210 --> 00:21:22,549
Vamos a ver cómo esa teoría cinético-molecular se ajusta expresamente a los gases

212
00:21:22,549 --> 00:21:28,130
y qué leyes produce que para nosotros van a ser muy importantes

213
00:21:28,130 --> 00:21:32,730
y que tendríamos que controlarlas bien porque luego vamos a hacer problemas con ellas.

214
00:21:33,549 --> 00:21:40,869
Habrá operaciones matemáticas que vengan derivadas de las fórmulas que nos van a salir de aplicar estas propiedades.

215
00:21:43,759 --> 00:21:50,619
Bueno, pues, dentro que hemos visto que teníamos unas propiedades fundamentales de masa, volumen, presión y temperatura,

216
00:21:50,619 --> 00:22:15,480
Ahora, cuando se estudió estas propiedades, se llegó a una serie de conclusiones que vamos a ver ahora, pero antes de ello vamos a repasar aquí una serie de unidades que vamos a utilizar luego en los problemas y en la teoría esta.

217
00:22:15,480 --> 00:22:21,259
La primera, la propiedad de la presión

218
00:22:21,259 --> 00:22:25,140
pues llevaba aparejada con ella unas unidades

219
00:22:25,140 --> 00:22:28,900
que eran las atmósferas, pero teníamos unas unidades más pequeñas

220
00:22:28,900 --> 00:22:33,220
o unas unidades equivalentes, que eran los milímetros

221
00:22:33,220 --> 00:22:37,140
de mercurio y los mascales, y aquí tenemos que tener

222
00:22:37,140 --> 00:22:41,160
cuidado con esta relación, porque según me den los datos en los problemas

223
00:22:41,160 --> 00:22:45,000
yo tendré que hacer el paso de unas unidades a otras para poder hacer

224
00:22:45,000 --> 00:23:09,819
Y la relación es que una atmósfera de presión son 760 milímetros de mercurio, acordaos de ese experimento que montamos el otro día de Torre y Félix, de cómo midió la presión a nivel del mar, y esos 760 milímetros de mercurio, si los pesamos en pascales, o esa atmósfera, son 1.1300 pascales.

225
00:23:09,819 --> 00:23:16,259
Nosotros vamos a estar refiriendo normalmente a atmósferas y milímetros de mercurio, para que no os asustéis mucho.

226
00:23:17,859 --> 00:23:32,539
Y la propiedad esta, pensada en forma microscópica de la presión, lo que me dice es los choques y fuerza que hacen estos choques de esas partículas de gas cuando golpean las paredes de un recipiente.

227
00:23:32,539 --> 00:23:55,220
Bueno, si nos vamos a la temperatura, tenemos que recordar que en el sistema internacional lo que se utiliza son los grados Kelvin, que como nosotros los grados Kelvin no los utilizamos, sino que utilizamos los grados centígrados,

228
00:23:55,220 --> 00:23:58,640
nos tenemos que acordar de qué relación hay entre unos y otros.

229
00:23:59,240 --> 00:24:03,400
La relación era que para pasar de grados centígrados a Kelvin

230
00:24:03,400 --> 00:24:05,640
había que sumar 273.

231
00:24:06,339 --> 00:24:10,079
Si voy al revés, de Kelvin a centígrados,

232
00:24:10,640 --> 00:24:13,160
pues tendré que restarle 273.

233
00:24:14,160 --> 00:24:18,579
Y recordamos aquí, desde el punto de vista microscópico,

234
00:24:19,180 --> 00:24:22,700
que la temperatura está relacionada con lo agitadas

235
00:24:22,700 --> 00:24:25,000
que estuviesen las partículas dentro del recipiente.

236
00:24:25,220 --> 00:24:38,519
Y por último, pues el volumen. El volumen le medimos en metros cúbicos en el sistema internacional, pero nosotros estamos acostumbrados a relacionarle, como decía el otro día, con la capacidad y la capacidad se medía en litros.

237
00:24:38,519 --> 00:24:50,019
Entonces, la relación que nosotros nos tenemos que quedar es que un litro es lo mismo que un decímetro cúbico, que sería lo mismo que mil mililitros.

238
00:24:51,160 --> 00:25:05,079
Y la propiedad microscópica que va relacionada con el volumen es que las partículas se adaptaban al volumen del recipiente en el que las echásemos y ocupaban todo ese recipiente.

239
00:25:05,079 --> 00:25:16,160
Bueno, pues vamos a ir viendo ahora poco a poco cada uno y explicando lo interesante de cada cosa

240
00:25:16,160 --> 00:25:23,480
Empezamos con la presión, ya hemos dicho que la presión en el sistema internacional la puedo medir en pascales

241
00:25:23,480 --> 00:25:30,119
que equivale a la fuerza de un newton por la unidad de superficie de un metro cuadrado

242
00:25:30,119 --> 00:25:56,519
Vaya rollo, eso que me estás contando. Bueno, solo es para que tengáis esos conocimientos generales. Como los pascales son muy pequeños, pues tenemos otras unidades que son las atmósferas, que sería la presión que ejerce nuestra atmósfera, nuestra atmósfera terrestre a nivel del mar y que equivalía, como hemos dicho antes, a 1.300 pascales.

243
00:25:56,519 --> 00:26:05,920
Como es una unidad muy pequeña el Pascal, pues es más posible que nos encontremos mediciones en atmósferas

244
00:26:05,920 --> 00:26:12,119
También nos encontramos muchas veces que en meteorología me utilizan otras unidades

245
00:26:12,119 --> 00:26:17,220
Y me hablan de los bares, de los milibares, cuando me dicen si hay borrascas, si hay anticiclones

246
00:26:17,220 --> 00:26:23,720
Pues esos bares y milibares tendrían su equivalencia en milímetros de mercurio

247
00:26:23,720 --> 00:26:32,839
pero solo se están utilizando cuando estamos hablando de condiciones atmosféricas

248
00:26:32,839 --> 00:26:39,319
en otros casos, pues a lo mejor los utilizo, por ejemplo, cuando mido la presión de las ruedas de un coche

249
00:26:39,319 --> 00:26:43,200
que también me dicen que las puedo medir en bares o en PSIs

250
00:26:43,200 --> 00:26:47,539
o sea, me está hablando un poco de esa presión de aire que estábamos diciendo

251
00:26:47,539 --> 00:26:51,380
bueno, os comentaba antes, que el otro día lo dije así a mí de pasada

252
00:26:51,380 --> 00:26:57,359
cómo se encontró esta unidad de medida de la atmósfera

253
00:26:57,359 --> 00:27:01,640
y por qué equivale a esos 760 milímetros de mercurio.

254
00:27:02,259 --> 00:27:06,400
Bueno, pues os muestro aquí en el dibujo literalmente,

255
00:27:06,920 --> 00:27:11,160
o gráficamente mejor dicho, el experimento que hizo Torricelli

256
00:27:11,160 --> 00:27:13,539
allá por el año 1644.

257
00:27:13,539 --> 00:27:19,519
Y lo que hizo Torricelli es decir, bueno, voy a coger un tubo de un metro de altura

258
00:27:19,519 --> 00:27:25,640
y lo voy a llenar de mercurio y a su vez voy a poner en un recipiente

259
00:27:25,640 --> 00:27:29,740
pues también una cierta cantidad de mercurio

260
00:27:29,740 --> 00:27:34,440
si doy la vuelta al tubo, que no lo he tapado con el dedo

261
00:27:34,440 --> 00:27:39,119
le sumerjo ese mercurio con el recipiente y quito el dedo

262
00:27:39,119 --> 00:27:43,119
pues resulta que el mercurio empezó a bajar

263
00:27:43,119 --> 00:27:48,119
podríamos pensar que se podría vaciar toda esa barra de mercurio

264
00:27:48,119 --> 00:27:51,660
en ese recipiente de abajo, pues no, no se vació

265
00:27:51,660 --> 00:27:56,559
bajó solo hasta los 76 cm de altura y ahí se estabilizó

266
00:27:56,559 --> 00:27:59,700
¿por qué se estabilizó? este experimento lo podemos realizar

267
00:27:59,700 --> 00:28:03,559
con agua también si queremos, pues se estabilizó porque

268
00:28:03,559 --> 00:28:07,880
la presión que estaba ejerciendo el aire sobre

269
00:28:07,880 --> 00:28:11,680
esta zona del mercurio que habíamos

270
00:28:11,680 --> 00:28:13,599
que había echado en el recipiente

271
00:28:13,599 --> 00:28:18,299
el aire está oprimiendo aquí

272
00:28:18,299 --> 00:28:19,980
está oprimiendo aquí

273
00:28:19,980 --> 00:28:22,559
con tal fuerza digamos que

274
00:28:22,559 --> 00:28:27,160
no dejaba caer más mercurio

275
00:28:27,160 --> 00:28:29,700
que este líquido que había aquí abajo ya

276
00:28:29,700 --> 00:28:33,200
a su vez también estaba presionando hacia arriba

277
00:28:33,200 --> 00:28:35,400
a esta varita de mercurio

278
00:28:35,400 --> 00:28:36,880
¿vale?

279
00:28:38,140 --> 00:28:42,299
y con qué fuerza o presión estaba ejerciendo

280
00:28:42,299 --> 00:28:43,420
el aire

281
00:28:43,420 --> 00:28:46,119
ahí al mercurio

282
00:28:46,119 --> 00:28:47,799
el recipiente para no dejar caer

283
00:28:47,799 --> 00:28:50,500
eso pues con lo que se denominó

284
00:28:50,500 --> 00:28:52,420
una atmósfera de presión

285
00:28:52,420 --> 00:28:54,420
que es

286
00:28:54,420 --> 00:28:56,440
digamos todo el aire que tengo

287
00:28:56,440 --> 00:28:58,160
por encima de mí cuando estoy

288
00:28:58,160 --> 00:29:00,599
al nivel del mar, tengo toda la atmósfera

289
00:29:00,599 --> 00:29:02,359
entera encima de mí

290
00:29:02,359 --> 00:29:03,380
pues

291
00:29:03,380 --> 00:29:05,940
eso es lo que él dio

292
00:29:05,940 --> 00:29:07,079
como unidad de medida

293
00:29:07,079 --> 00:29:09,759
la atmósfera y dio esta equivalencia

294
00:29:09,759 --> 00:29:12,019
con esos 760

295
00:29:12,019 --> 00:29:15,640
milímetros de mercurio, que sería el equivalente a esos

296
00:29:15,640 --> 00:29:20,180
76 centímetros que quedaron de mercurio dentro

297
00:29:20,180 --> 00:29:23,660
de esa barrita que él dio la vuelta, ¿vale?

298
00:29:24,079 --> 00:29:28,240
Pues a partir de ahí, de este experimento, ya se empezó a utilizar esta

299
00:29:28,240 --> 00:29:32,119
unidad de medida también, los milímetros

300
00:29:32,119 --> 00:29:36,140
de mercurio, ¿vale? Bueno, si nos vamos a la

301
00:29:36,140 --> 00:29:40,200
temperatura, estamos diciendo que la podemos expresar

302
00:29:40,200 --> 00:29:48,259
en grados Celsius o centígrados o en Kelvin, que en Kelvin es lo que utilizamos en el sistema

303
00:29:48,259 --> 00:29:55,079
internacional para que en todos los países nos intentamos. Y la relación, os la vuelvo

304
00:29:55,079 --> 00:29:58,680
a poner aquí y nos lo parecerá más veces porque la necesitamos para los problemas,

305
00:29:58,680 --> 00:30:04,920
es que la temperatura en grados Kelvin es sumarle a la temperatura en grados centígrados

306
00:30:04,920 --> 00:30:06,480
eso 273

307
00:30:06,480 --> 00:30:09,900
si quiero la temperatura en grados centígrados

308
00:30:09,900 --> 00:30:11,019
hago la vuelta al revés

309
00:30:11,019 --> 00:30:13,779
los Kelvin de resto son 273

310
00:30:13,779 --> 00:30:14,740
¿vale?

311
00:30:15,119 --> 00:30:17,000
entonces cuando

312
00:30:17,000 --> 00:30:20,019
por ejemplo yo esté aquí en grados centígrados

313
00:30:20,019 --> 00:30:20,859
de temperatura

314
00:30:20,859 --> 00:30:22,740
en grados Kelvin estaría eso

315
00:30:22,740 --> 00:30:24,460
100 más 273

316
00:30:24,460 --> 00:30:26,799
373 grados Kelvin

317
00:30:26,799 --> 00:30:30,099
y si yo estoy en 500 grados Kelvin

318
00:30:30,099 --> 00:30:30,960
de temperatura

319
00:30:30,960 --> 00:30:32,420
si no voy a centígrada

320
00:30:32,420 --> 00:30:36,240
pues tendré que hacer 500 menos 273

321
00:30:36,240 --> 00:30:38,900
227 grados centígrados

322
00:30:38,900 --> 00:30:42,019
esta relación, quedaos bien con ella

323
00:30:42,019 --> 00:30:43,920
porque la vamos a utilizar bastante

324
00:30:43,920 --> 00:30:47,339
y por último, el volumen

325
00:30:47,339 --> 00:30:51,400
el volumen hemos dicho que la unidad del sistema internacional es metros cúbicos

326
00:30:51,400 --> 00:30:54,519
pero es que el metro cúbico es una unidad muy grande

327
00:30:54,519 --> 00:30:56,240
un metro cúbico son mil litros

328
00:30:56,240 --> 00:31:00,599
si yo quiero medir cantidades pequeñas

329
00:31:00,599 --> 00:31:03,380
tendrían que salir decimales

330
00:31:03,380 --> 00:31:05,359
y los decimales no nos gustan mucho

331
00:31:05,359 --> 00:31:08,319
pues vamos a hacer unidades más pequeñas

332
00:31:08,319 --> 00:31:10,420
entonces me quedo con esa proporción

333
00:31:10,420 --> 00:31:12,099
un metro cúbico, mil litros

334
00:31:12,099 --> 00:31:16,039
un centímetro cúbico, lo mismo que un mililitro

335
00:31:16,039 --> 00:31:20,660
y un decímetro cúbico, que son lo mismo que mil centímetros cúbicos

336
00:31:20,660 --> 00:31:22,539
también la relación a un litro

337
00:31:22,539 --> 00:31:25,099
eso es lo que nosotros vamos a utilizar luego

338
00:31:25,099 --> 00:31:26,740
en nuestros ejercicios

339
00:31:26,740 --> 00:31:30,720
bueno, visto y repasado

340
00:31:30,720 --> 00:31:34,400
estas unidades que vamos a utilizar todo el rato

341
00:31:34,400 --> 00:31:38,319
vamos a por esas propiedades de los gases

342
00:31:38,319 --> 00:31:42,019
que os comentaba que van a ser tan importantes

343
00:31:42,019 --> 00:31:43,920
y vamos a utilizar tanto

344
00:31:43,920 --> 00:31:47,180
luego veremos que las puedo resumir en una sola formulita

345
00:31:47,180 --> 00:31:48,859
y de esa formulita sacar todas

346
00:31:48,859 --> 00:31:52,500
y vamos a ver cómo se fueron descubriendo

347
00:31:52,500 --> 00:31:54,799
y quién las fue descubriendo

348
00:31:54,799 --> 00:32:00,809
la primera, que es la que se llama Ley de Boyle-Mariott

349
00:32:00,809 --> 00:32:04,930
pues la publicó en el 1662

350
00:32:04,930 --> 00:32:08,750
este químico inglés

351
00:32:08,750 --> 00:32:12,250
que se llamaba Robert Boyle, y lo que hizo este señor

352
00:32:12,250 --> 00:32:16,670
es estudiar qué efectos tenía la presión sobre el volumen

353
00:32:16,670 --> 00:32:20,329
del aire, o sea, quiso ver qué relacionaría entre la presión y el volumen

354
00:32:20,329 --> 00:32:24,829
y lo que observó este hombre es que cuando duplicaba

355
00:32:24,829 --> 00:32:28,410
la presión, el volumen se reducía a la mitad.

356
00:32:29,630 --> 00:32:33,289
Y si la presión la multiplicaba

357
00:32:33,289 --> 00:32:36,470
por cuatro, el volumen se reducía a la cuarta parte.

358
00:32:37,369 --> 00:32:40,849
Bueno, esto tiene que ser porque

359
00:32:40,849 --> 00:32:43,450
haya una relación entre ambos.

360
00:32:44,650 --> 00:32:48,750
Bueno, pues, ¿qué relación es la que el vino como

361
00:32:48,750 --> 00:32:52,789
válida que se cumple siempre para cualquier

362
00:32:52,789 --> 00:33:00,890
gas. ¿Vale? Pues esto, que nos va a quedar, nos tiene que quedar muy claro que el volumen

363
00:33:00,890 --> 00:33:09,529
del gas es inversamente proporcional a la presión, si la temperatura se mantiene constante.

364
00:33:10,589 --> 00:33:21,170
Vamos a verlo en una formulita. El volumen sería igual a esa constante partido de la

365
00:33:21,170 --> 00:33:29,549
presión, ¿vale? Pero esto se nos queda un poco así raro. Vamos a verlo de otra manera.

366
00:33:29,750 --> 00:33:36,190
Para una misma masa de un gas y a temperatura constante, el resultado de multiplicar el

367
00:33:36,190 --> 00:33:40,750
volumen de ese gas por la presión que ejerce en el recipiente tiene que dar siempre lo

368
00:33:40,750 --> 00:33:46,410
mismo. O sea que lo que nosotros nos tenemos que dar es que la presión por el volumen

369
00:33:46,410 --> 00:33:48,829
siempre me va a dar el mismo resultado

370
00:33:48,829 --> 00:33:52,730
y ahora

371
00:33:52,730 --> 00:33:54,829
fijaos en otra cosa

372
00:33:54,829 --> 00:33:56,210
que

373
00:33:56,210 --> 00:33:59,849
si yo hiciese dos comparaciones

374
00:33:59,849 --> 00:34:01,930
con dos condiciones

375
00:34:01,930 --> 00:34:03,650
distintas de presión y volumen

376
00:34:03,650 --> 00:34:05,569
me tendría que ocurrir esto

377
00:34:05,569 --> 00:34:06,789
que es lo que nosotros vamos a utilizar

378
00:34:06,789 --> 00:34:09,829
la presión inicial que tenga yo

379
00:34:09,829 --> 00:34:11,530
ese gas y el volumen inicial

380
00:34:11,530 --> 00:34:12,429
que ocupa

381
00:34:12,429 --> 00:34:15,650
tiene que ser igual a la presión final

382
00:34:15,650 --> 00:34:18,070
con el volumen final que ocupa ese gas

383
00:34:18,070 --> 00:34:20,230
o sea, se tiene que mantener constante

384
00:34:20,230 --> 00:34:22,550
entonces, ¿a qué me va a llamar esto?

385
00:34:23,110 --> 00:34:24,409
a que si yo en un momento dado

386
00:34:24,409 --> 00:34:28,090
aumento el volumen que le dejo ocupar al gas

387
00:34:28,090 --> 00:34:30,489
la presión va a disminuir

388
00:34:30,489 --> 00:34:34,150
ahora, si aumento la presión de ese gas

389
00:34:34,150 --> 00:34:35,969
quien disminuye es el volumen

390
00:34:35,969 --> 00:34:40,090
son directamente proporcionales una a la otra

391
00:34:40,090 --> 00:34:41,550
con lo cual

392
00:34:41,550 --> 00:34:44,750
esto es lo que nosotros vamos a utilizar

393
00:34:44,750 --> 00:34:52,610
en nuestros ejercicios. Luego esta formulita final aquí de que esta presión por volumen

394
00:34:52,610 --> 00:35:03,099
tiene que mantenerse siempre constante y esto fijaos que a temperatura constante porque

395
00:35:03,099 --> 00:35:07,940
luego vamos a ver un poquito más adelante que si la temperatura varía esto cambia.

396
00:35:07,940 --> 00:35:13,320
Por ejemplo lo vemos en verano que cuando la temperatura aumenta la presión de nuestras

397
00:35:13,320 --> 00:35:19,099
ruedas del coche aumenta y en invierno, cuando la temperatura disminuye, la presión de las

398
00:35:19,099 --> 00:35:24,420
ruedas de mi coche disminuye. Y por qué ocurre eso si el volumen de las ruedas es el mismo?

399
00:35:25,179 --> 00:35:31,079
O sea, mi llanta es del mismo tamaño verano que el invierno. Pues es un efecto de la temperatura

400
00:35:31,079 --> 00:35:37,199
que veremos luego un poquito más adelante. Entonces, no os asustéis si en invierno empieza

401
00:35:37,199 --> 00:35:43,800
al coche a pitarme ahora que ya tienen tantos sensores diciendo que tengo las ruedas bajas

402
00:35:43,800 --> 00:35:50,159
de presión, pues porque eso es efecto de la disminución de temperatura. Ahora, si

403
00:35:50,159 --> 00:35:55,739
tengo que tener lo mismo cuando circule y la rueda se caliente, pues ya se quita el

404
00:35:55,739 --> 00:36:01,219
aviso. Ahora, en verano sí tengo que tener mucho cuidado porque si yo llevo las ruedas

405
00:36:01,219 --> 00:36:07,179
con mucha presión, hago un viaje muy largo con mucha temperatura, pues como la presión

406
00:36:07,179 --> 00:36:11,840
va a aumentar dentro de ese mismo volumen de la rueda, pues la rueda me puede llegar

407
00:36:11,840 --> 00:36:19,260
a aumentar, ¿vale? O sea que hay que tener cuidadito. Bueno, ejemplo de esta primera

408
00:36:19,260 --> 00:36:25,019
ley que hemos visto de Boyd-Mariott que me llevaría a ver qué ejercicios me pueden

409
00:36:25,019 --> 00:36:31,480
aparecer. Pues me dice, en un sistema que estamos a temperatura constante, sometido

410
00:36:31,480 --> 00:36:39,260
una presión de una atmósfera, un gas ocuparía 3 litros. Si yo aumento la presión a dos

411
00:36:39,260 --> 00:36:46,940
atmósferas, ¿qué va a ocurrir con el volumen de ese gas? Nosotros decimos, bueno, estamos

412
00:36:46,940 --> 00:36:54,079
diciendo que el volumen que va a ocupar es presión, y aquí se escapa, que la presión

413
00:36:54,079 --> 00:36:58,679
inicial por ese volumen inicial tiene que dar el mismo resultado que esa presión final

414
00:36:58,679 --> 00:37:04,860
por ese volumen final. Bueno, pues como mi presión inicial, aquí se ha descolocado

415
00:37:04,860 --> 00:37:11,719
la línea, no sé por qué, era una atmósfera y volumen inicial era de 3 litros, cuando

416
00:37:11,719 --> 00:37:19,280
yo pongo una presión de 2 atmósferas, ¿qué volumen me quedará? Pues una ecuación de

417
00:37:19,280 --> 00:37:26,099
primer grado. Este incógnita, que es el volumen después de haber aumentado la presión, lo

418
00:37:26,099 --> 00:37:31,820
despejo y este 2 pasaría dividiendo para acá. Entonces, el volumen final que voy a

419
00:37:31,820 --> 00:37:40,079
tener va a ser 1 por 3, 3, entre 2, 1 litro y medio, o sea, justo la mitad. Aumento la

420
00:37:40,079 --> 00:37:46,460
presión al doble, el volumen se reduce a la mitad, que fue eso que este señor observó

421
00:37:46,460 --> 00:37:54,360
cuando hacía sus experimentos empíricos. Bueno, en definitiva, lo que me tengo que

422
00:37:54,360 --> 00:37:59,739
aprender de esta ley es esta forma, que la presión inicial por el volumen inicial tiene

423
00:37:59,739 --> 00:38:04,519
que ser igual a la presión final por el volumen final, siempre. O sea, que esa presión por

424
00:38:04,519 --> 00:38:11,900
volumen se tiene que mantener constante, si la temperatura no varía. Llegó más adelante

425
00:38:11,900 --> 00:38:20,539
este otro señor, el señor Charles y el señor Gay-Lusser, y dijeron, bueno, vamos a darle

426
00:38:20,539 --> 00:38:26,300
una vuelta. Este señor anterior, el señor Boyle, dijo que no podíamos variar la temperatura

427
00:38:26,300 --> 00:38:32,980
para que se cumpliese su relación, su fórmula. ¿Qué pasaría si la revariásemos? Y fijaros

428
00:38:32,980 --> 00:38:39,539
que os pongo aquí que esto lo dijeron 100 años después. Nadie se le había ocurrido,

429
00:38:40,219 --> 00:38:46,360
no había sido capaz de encontrar ninguna relación con la temperatura hasta estos señores,

430
00:38:46,360 --> 00:38:55,940
tardarán 100 años. Bueno, por lo que dicen estos señores, es que para una determinada

431
00:38:55,940 --> 00:39:04,679
masa de gas, si lo que mantengo ahora es constante es la presión, el volumen va a ser proporcional

432
00:39:04,679 --> 00:39:11,300
a la temperatura. O sea, fijaos lo que quiere decir esto. Si yo tengo una misma presión,

433
00:39:11,300 --> 00:39:15,559
al aumentar la temperatura

434
00:39:15,559 --> 00:39:18,599
el cuerpo se va a dilatar y va a aumentar de movimiento

435
00:39:18,599 --> 00:39:21,099
con una misma presión

436
00:39:21,099 --> 00:39:24,019
si cambio la presión las cosas se pueden

437
00:39:24,019 --> 00:39:27,679
digamos enmascarar

438
00:39:27,679 --> 00:39:30,119
entonces este señor lo que me dice es que

439
00:39:30,119 --> 00:39:34,139
el volumen va a ser

440
00:39:34,139 --> 00:39:37,340
inversamente proporcional a la temperatura

441
00:39:37,340 --> 00:39:39,539
si aumento la temperatura

442
00:39:39,539 --> 00:39:40,460
aumenta el volumen

443
00:39:40,460 --> 00:39:43,320
perdón, directamente proporcional

444
00:39:43,320 --> 00:39:45,619
y si disminuye la temperatura disminuye el volumen

445
00:39:45,619 --> 00:39:49,280
y lo hicieron pues

446
00:39:49,280 --> 00:39:51,079
haciendo este estudio con los gases

447
00:39:51,079 --> 00:39:53,179
en un recipiente con gas

448
00:39:53,179 --> 00:39:55,440
y a medida que le calentaban veían

449
00:39:55,440 --> 00:39:57,280
que el volumen aumentaba

450
00:39:57,280 --> 00:39:59,500
para esa misma presión que ellos

451
00:39:59,500 --> 00:40:01,179
lo que hicieron fue presión ambiente

452
00:40:01,179 --> 00:40:02,880
de una atmósfera y ver qué pasaba

453
00:40:02,880 --> 00:40:05,400
entonces, ¿con qué nos vamos a quedar

454
00:40:05,400 --> 00:40:06,780
nosotros equivalente a la

455
00:40:06,780 --> 00:40:09,019
formulita que hicimos antes? con esta

456
00:40:09,019 --> 00:40:11,320
que volumen inicial partido

457
00:40:11,320 --> 00:40:16,039
de temperatura inicial tiene que ser igual a volumen final partido de temperatura final.

458
00:40:16,719 --> 00:40:22,960
¿Cómo lo vamos a aplicar esto a los ejercicios? Pues aquí tenemos un ejemplo. Tengo un gas

459
00:40:22,960 --> 00:40:30,739
que está a presión constante y que ocupa inicialmente 2 litros cuando la temperatura

460
00:40:30,739 --> 00:40:36,039
a la que está es de 25 grados centígrados. Y me dicen, si aumentásemos esa temperatura

461
00:40:36,039 --> 00:40:39,699
hasta 30 grados, ¿qué volumen va a ocupar el gas?

462
00:40:40,480 --> 00:40:44,360
Pues digo, bueno, cuidadito, me están dando

463
00:40:44,360 --> 00:40:48,179
la temperatura en grados centígrados. Y dijimos que

464
00:40:48,179 --> 00:40:51,599
para poder hacer operaciones

465
00:40:51,599 --> 00:40:55,800
con temperaturas, queríamos que estuviesen en grados Kelvin.

466
00:40:56,400 --> 00:41:00,119
No olvidéis esto, que esto va a ser una cosa muy importante

467
00:41:00,119 --> 00:41:04,260
en los problemas. Entonces, ¿qué voy a hacer? Pues lo primero, transformar los grados centígrados

468
00:41:04,260 --> 00:41:12,300
en Kelvin. Pues mi temperatura inicial de 25 grados, si le sumo los 273, me daría 298

469
00:41:12,300 --> 00:41:19,739
grados Kelvin. Mi temperatura final de 30 grados, si le sumo 273, se iría a esos 303

470
00:41:19,739 --> 00:41:25,880
grados Kelvin. Si ahora aplico la formulita esta que me han dicho Charles y Gay-Lussat

471
00:41:25,880 --> 00:41:30,719
de que esos volúmenes y temperaturas son inversamente proporcionales, ¿qué va a

472
00:41:30,719 --> 00:41:34,639
por litro. Digo, pues teníamos volumen de 2 litros

473
00:41:34,639 --> 00:41:38,619
cuando estaba a 298 grados Kelvin. Quiero calcular

474
00:41:38,619 --> 00:41:42,840
qué volumen voy a tener cuando esté a 303 grados Kelvin, por la misma

475
00:41:42,840 --> 00:41:46,340
historia de antes. La ecuación de primer grado solo es despejar.

476
00:41:46,940 --> 00:41:50,780
Ahora este 303 está dividiendo, pasa al otro lado

477
00:41:50,780 --> 00:41:54,440
multiplicando, y me queda 303 grados Kelvin

478
00:41:54,440 --> 00:41:58,719
multiplicados por 2, y luego el resultado es dividirlo entre 298.

479
00:41:58,719 --> 00:42:15,699
Y resulta que me encuentro que el volumen pasa a ser de 2,03 litros. O sea que solo con 5 grados centígrados de variación de la temperatura, el volumen ha aumentado en esos 0,03 litros.

480
00:42:15,699 --> 00:42:39,639
O sea, que fijaos lo importante que es tener controlada la temperatura. Por ejemplo, esto es lo que hace que cuando se hacen edificios o se hacen carreteras, dejen juntas de dilatación. Esas carreteras y esos edificios están siempre en una misma posición en el planeta, digamos. Luego siempre van a tener una misma presión atmosférica en esa zona.

481
00:42:39,639 --> 00:42:42,539
Ahora, ¿qué es lo que pueden cambiar?

482
00:42:42,800 --> 00:42:44,420
Las temperaturas a lo largo del año

483
00:42:44,420 --> 00:42:48,619
Pues cuando voy hacia el verano, que aumentan las temperaturas

484
00:42:48,619 --> 00:42:51,699
Va a aumentar el volumen que ocupan esos materiales

485
00:42:51,699 --> 00:42:54,280
Luego, si no dejas esas juntas de dilatación

486
00:42:54,280 --> 00:42:56,820
Chocarían unas placas con otras

487
00:42:56,820 --> 00:42:59,760
Si estoy en una carretera, se agrietaría la carretera

488
00:42:59,760 --> 00:43:02,980
Cuando llega el invierno

489
00:43:02,980 --> 00:43:05,559
Esas placas se contraen y se separarían

490
00:43:05,559 --> 00:43:08,280
Con lo cual, si yo dejo mucha separación entre las placas

491
00:43:08,280 --> 00:43:24,539
Llega el invierno, se separan todavía más por el enfriamiento y se me hacen grietas en el edificio. O sea, que tan malo lo uno como lo otro. Entonces hay que tener cuidado con esas cosas y por eso los ingenieros pues hacen esas separaciones de las dilataciones.

492
00:43:24,539 --> 00:43:45,619
Bueno, llegamos a la última ley, que ya fue Gay-Lussac quien la publicó. Ya el señor Charles se olvidó, quedó ahí en el camino, y Gay-Lussac dijo, bueno, ¿y qué relación habría entre la temperatura y la presión?

493
00:43:45,619 --> 00:43:48,019
que es lo último que me falta por estudiar.

494
00:43:48,739 --> 00:43:54,619
Pues lo que hizo este señor es decir, bueno, pues si yo tengo un volumen constante,

495
00:43:55,579 --> 00:43:59,900
meto un gas dentro de ese recipiente de ese volumen constante y empiezo a calentarle,

496
00:44:00,579 --> 00:44:04,619
¿qué va a ocurrir con las partículas de gas que hay dentro de ese recipiente?

497
00:44:04,739 --> 00:44:09,539
Pues que van a empezar a intentar separarse, a dietarse, van a empezar a moverse mucho.

498
00:44:10,420 --> 00:44:13,199
¿Qué va a ocurrir cuando empiecen a moverse tanto?

499
00:44:13,199 --> 00:44:15,019
pues que van a chocar con un recipiente

500
00:44:15,019 --> 00:44:18,619
y esos choques van a producir presión sobre el recipiente

501
00:44:18,619 --> 00:44:23,159
bueno, pues esto es lo que está estudiando este señor

502
00:44:23,159 --> 00:44:26,239
entonces dice, para una determinada cantidad de masa

503
00:44:26,239 --> 00:44:29,280
de un gas, si yo mantengo tanto el volumen

504
00:44:29,280 --> 00:44:32,719
la presión va a ser proporcional

505
00:44:32,719 --> 00:44:35,360
a la temperatura, si aumento la presión

506
00:44:35,360 --> 00:44:38,400
perdón, si aumento la temperatura va a aumentar también

507
00:44:38,400 --> 00:44:41,460
la presión dentro del recipiente porque las partículas

508
00:44:41,460 --> 00:44:44,440
empiezan a moverse con más velocidad

509
00:44:44,440 --> 00:44:47,079
entonces la relación que me queda es que

510
00:44:47,079 --> 00:44:50,639
la presión inicial partido de la temperatura inicial

511
00:44:50,639 --> 00:44:54,199
tiene que ser igual a esa presión final partido de la temperatura final

512
00:44:54,199 --> 00:44:56,219
o sea que si aumento

513
00:44:56,219 --> 00:44:59,320
la temperatura va a aumentar la presión

514
00:44:59,320 --> 00:45:02,199
si disminuye la temperatura va a disminuir la presión

515
00:45:02,199 --> 00:45:05,519
¿vale? proporción directa que la hemos visto

516
00:45:05,519 --> 00:45:08,420
en cursos anteriores

517
00:45:08,420 --> 00:45:11,380
en matemáticas, esas proporciones directas

518
00:45:11,380 --> 00:45:35,619
Es cuando las magnitudes se comportan de la misma manera, en este caso, presión y temperatura, si una aumenta, la otra también. Si una disminuye, la otra también. Y en el caso anterior, en la de Charles Gay-Lussat, decíamos proporciones inversas porque las magnitudes se comportaban al contrario una que la otra. Cuando una aumentaba, la otra disminuía.

519
00:45:35,619 --> 00:45:40,039
¿Vale? Bueno, pues ejemplo para rematar hoy esta parte

520
00:45:40,039 --> 00:45:43,460
que a lo mejor es un poco densa, pero ya haremos el próximo día

521
00:45:43,460 --> 00:45:47,179
problemas y ejercicios para que veamos que

522
00:45:47,179 --> 00:45:50,960
termina siendo un poco mecánico, que lo que tengo que darme es con la ley

523
00:45:50,960 --> 00:45:56,000
y luego siempre es hacer la misma operación. Bueno, en un sistema con volumen constante

524
00:45:56,000 --> 00:46:00,380
yo tengo un gas a dos atmósferas de presión

525
00:46:00,380 --> 00:46:04,699
cuando está a 25 grados centígrados. ¿Qué pasaría con su presión

526
00:46:04,699 --> 00:46:07,219
si aumento la temperatura hasta 30 grados

527
00:46:07,219 --> 00:46:09,739
igual que en los ejercicios de antes

528
00:46:09,739 --> 00:46:13,539
siempre que hablemos de temperaturas

529
00:46:13,539 --> 00:46:16,280
quiero que esas estén en grados Kelvin

530
00:46:16,280 --> 00:46:17,719
no en grados centígrados

531
00:46:17,719 --> 00:46:21,360
entonces vuelvo a hacer la misma conversión que hicimos en el problema anterior

532
00:46:21,360 --> 00:46:24,500
con los mismos resultados puesto que estoy utilizando los mismos datos

533
00:46:24,500 --> 00:46:26,639
y ahora la diferencia es que

534
00:46:26,639 --> 00:46:31,840
en vez de ponerlo en multiplicaciones que lo poníamos en la ley anterior

535
00:46:31,840 --> 00:46:34,179
del problema anterior, ahora son divisiones

536
00:46:34,179 --> 00:46:45,780
Digo, esas dos atmósferas divididas entre los 298 grados Kelvin me tienen que dar el mismo resultado que la presión que quiero aliar dividida entre sus 303 grados Kelvin.

537
00:46:45,780 --> 00:46:55,900
Como ya decíamos, este 303 que está dividiendo pasa multiplicando y a lo que llego es que la presión final que va a tener,

538
00:46:56,119 --> 00:47:07,599
imaginaos que esto fuese un neumático, cuando yo subo esos 5 grados de temperatura es que pasa de 2 atmósferas a 2,03 atmósferas de presión.

539
00:47:08,940 --> 00:47:12,860
Y con esto remato y cambiamos a mates que nos hemos escapado mucho del tiempo.

540
00:47:12,860 --> 00:47:15,639
este es el principio de las ollas a presión

541
00:47:15,639 --> 00:47:19,599
en una olla a presión yo obligo a que el volumen sea siempre el mismo

542
00:47:19,599 --> 00:47:22,519
porque el recipiente tiene el mismo tamaño

543
00:47:22,519 --> 00:47:24,119
y estoy cerrando con una tapa hermética

544
00:47:24,119 --> 00:47:27,500
cuando yo caliento esa olla

545
00:47:27,500 --> 00:47:31,139
que ocurre que la presión del líquido que hay dentro

546
00:47:31,139 --> 00:47:33,619
del agua empieza a aumentar muchísimo

547
00:47:33,619 --> 00:47:34,840
cuando empieza a evaporarse

548
00:47:34,840 --> 00:47:38,300
la válvula de mi olla no deja que se vaya

549
00:47:38,300 --> 00:47:41,519
ese gas que se está generando

550
00:47:41,519 --> 00:47:57,280
Ese vapor de agua. ¿Qué hace esto? Pues que las partículas de ese agua, de ese vapor, empiecen a moverse muy deprisa, muy deprisa, muy deprisa y lo que hacen es terminar haciendo que las partículas de la carne que yo he metido en ese agua también se muevan.

551
00:47:57,280 --> 00:48:12,539
Y entonces esa carne se cueza, se vuelva más blanda, porque sus partículas tienden a separarse y entonces a ser, digamos, eso, pues más blandas por la elasticidad que se va a generar en esa separación.

552
00:48:13,119 --> 00:48:20,500
Bueno, pues esto sería el principio de la olla a presión, que fijaos si nos ha ahorrado tiempo y dinero en las casas al hacer las comidas.

553
00:48:20,500 --> 00:48:23,340
lo dejamos aquí, el próximo día

554
00:48:23,340 --> 00:48:25,219
haremos problemitas de esto

555
00:48:25,219 --> 00:48:27,500
para que veáis su aplicación y volveremos

556
00:48:27,500 --> 00:48:29,460
a repasar esta red, no os asustéis

557
00:48:29,460 --> 00:48:31,380
venga, hasta dentro

558
00:48:31,380 --> 00:48:32,159
un momentito más