Sesión 5 Unidad 1 (11-11-24) - Contenido educativo

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Subido el 13 de noviembre de 2024 por M. Jesús V.

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Habíamos dicho las dos leyes, el resumen de la ley de Boile-Mariot y Gay-Lussac, entonces según la ley de Boile-Mariot lo que dice es que a temperatura constante, si aumenta la presión, si se duplica, por ejemplo, el volumen se reduce a la mitad. 00:00:00

Entonces, de tal manera que el producto de la presión por el volumen es constante, quiere decir que si tenemos un gas en unas condiciones con la presión 1 y el volumen 1, si la temperatura permanece constante y el número de moles también no cambia, entonces el producto de la presión en unas condiciones 1 por el volumen en condiciones 1 es igual al producto de la presión 2 por el volumen 2. 00:00:19

Y las leyes, esto es a temperatura constante. Y las leyes de Gay-Lussac, en este caso, siempre varía la temperatura. Entonces, si el volumen permanece constante, se cumple que la presión 1 dividida entre temperatura 1 es igual a la presión 2 por temperatura 2, ¿vale? 00:00:47

Es decir, si la temperatura aumenta, también aumenta la presión, en este caso si el volumen es constante. 00:01:06

Y en el caso de que la presión sea constante, pues si la temperatura aumenta, también aumenta el volumen, de tal manera que se cumple esto, ¿vale? 00:01:13

Entonces, resolvíamos el problema de la siguiente manera. 00:01:24

Decimos, era este, dice, tenemos en nuestras manos una botella que hemos cerrado herméticamente en lo alto de una montaña a 650 milímetros de mercurio y 5 grados centígrados. 00:01:28

Te están diciendo que has cerrado la botella herméticamente, que no puede entrar ni salir nada y que la presión te la dan y también la temperatura. 00:01:41

Y te piden qué presión tendrá si se calienta hasta 30 grados centígrados. 00:01:53

O sea, nos dicen que el volumen es constante porque la has cerrado herméticamente, es una botella. 00:02:00

La has cerrado herméticamente, entonces el volumen y la cantidad de sustancia no cambian. 00:02:06

Entonces, ¿quién cambia? 00:02:11

Tienes una presión inicial y una temperatura inicial, pero el volumen es constante. 00:02:13

Entonces, habrá una presión final, que es la que te están preguntando, y la temperatura final la hemos calentado, pues la tenemos. 00:02:19

Luego, ¿qué ley tenemos que aplicar? Pues la ley de Gay-Lussac, donde el volumen permanece constante, que la tenemos aquí. 00:02:26

Lo que sí que tenéis que tener en cuenta en todos estos problemas, que siempre la temperatura la tenéis que poner en Kelvin. 00:02:34

Vale, entonces, las condiciones iniciales nos dicen presión 1, 650 milímetros de mercurio, temperatura 1, 5 grados centígrados, que lo pasamos a Kelvin y sumamos 273 más 5, me da en Kelvin. 00:02:41

Nos piden la presión 2 y me dan la temperatura 2, en grados centígrados, la pasamos a Kelvin, ¿vale? 00:02:58

Entonces, voy un poco deprisa porque está aquí resuelto y es muy fácil. 00:03:05

Entonces, aquí lo que hacemos es pasar los 650 milímetros de mercurio a atmósferas con el siguiente factor de conversión. Yo sé que una atmósfera equivale a 760 milímetros de mercurio. 00:03:09

Este dato que me dan de la presión en milímetros de mercurio, que son 650 milímetros de mercurio, lo multiplico por el factor de conversión. Sé que una atmósfera equivale a 760 milímetros de mercurio. Este es el factor de conversión. 00:03:23

Con lo cual, yo puedo quitar, tachar los milímetros de mercurio y me queda el resultado en atmósferas. 00:03:39

Ya lo tengo, ¿vale? 00:03:47

Luego, esta es la presión 1 en atmósferas. 00:03:49

Ahora aplico la ecuación, esta que tengo aquí arriba, y digo presión 1, que la tengo en atmósferas, 00:03:53

que la acabo de calcular, 0,855 atmósferas, dividido entre temperatura 1, 00:03:59

Lo tengo, T1 aquí, 278K, es igual a la presión 2, que es lo que me piden, dividido entre T2 en Kelvin. 00:04:06

En Kelvin despejo T2, la presión en el estado 2, y el resultado me da en atmósferas. 00:04:15

Esto lo podéis repasar, pero vamos que es muy fácil, ¿vale? 00:04:23

Entonces, tenía yo aquí, no sé si os lo pondré en el aula porque lo tengáis, 00:04:28

Estas leyes de Boyle y Mariot, la primera ley que decía, cuando se comprime un gas, éste ocupa un volumen menor. 00:04:33

Este señor estudió el efecto que produce la presión sobre el volumen de un gas y observó que todos los gases se comportan igual cuando son sometidos a cambios de presión, 00:04:43

siempre que la temperatura permanece constante. 00:04:52

Observó que si se aumenta el doble la presión, disminuye el volumen a la mitad. 00:04:55

De tal manera que llegó a esta conclusión, que el producto de la presión por el volumen era constante. 00:05:00

Sin embargo, en la otra ley, la de Gay-Lussac, aquí siempre varía la temperatura. 00:05:07

El primer caso relaciona la temperatura y el volumen de un gas cuando la presión permanece constante. 00:05:15

Y dice, para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye, ¿vale? 00:05:20

Entonces, este señor demostró que todos los gases se dilatan por igual al aumentar los mismos grados de temperatura, siempre y cuando la presión se mantenga constante, ¿vale? 00:05:34

Entonces, llegó a esta conclusión. El segundo caso era que en lugar de permanecer constante la presión, permanecía constante el volumen. Y llegó a las dos leyes que os acabo de enseñar. 00:05:46

Vale, bueno, vamos a hacer un problema que tengo, veréis, como entran en estos problemas, entran en la tarea, que os la voy a poner ya, porque en la tarea ya veréis lo que entra, entonces, como hemos dado ya muchas cosas, si os pongo la tarea y os doy 20 o 25 días, como yo voy a ir cada día resolviendo algún ejercicio, más los que os vaya poniendo, pues lo podéis ir haciendo, no tenéis que entregar al primer día, tenéis tiempo, ¿vale? 00:06:01

Entonces, este problema es de una hoja, es el que estáis viendo, que tenéis aquí, que os lo voy a poner visible en el aula virtual, con el problema de gases, problemas de gases. 00:06:28

Yo iré resolviendo alguno, pero los tenéis aquí con la solución, ¿vale? Luego les pongo. Están en el aula, pero no están visibles. 00:06:42

Entonces, vamos a ver este, vamos a hacer este. Dice, una mezcla de gases contiene 4,46 moles de neón, 0,74 moles de argón y 2,15 moles de seno. 00:06:50

Dice, calcula las presiones parciales de los gases. Si la presión total es 2,00 atmósferas a cierta temperatura. 00:07:06

Bueno, pues entonces vamos a resolverle. Está diciendo, es este mismo al enfriado, que la presión total es dos atmósferas y te está dando los moles que contiene de cada uno de los gases. 00:07:13

Entonces, te pide la presión parcial. Entonces, aquí el de cada gas. Sabéis que la presión parcial de cada uno de ellos era igual a la presión total multiplicado por la fracción molar. 00:07:27

Entonces, lo que tenemos que calcular es la fracción molar de cada uno de ellos. Tenemos el número de moles. Entonces, a ver, cojo el lápiz, un momento, y digo, yo tengo 4,46 moles de neón, 0,74 de argón y 2,15 de seno. 00:07:41

¿Qué tengo que hacer? Voy a ver el número de moles totales que tengo. 00:08:04

El número de moles totales es igual a 4,46 más 0,74 más 2,15. 00:08:10

Sumo el número de moles de todos ellos, moles, y esto me da, para tener el número de moles totales, que son 7,35 moles. 00:08:21

7,35 moles 00:08:33

¿Para qué necesito esto? 00:08:36

Bueno, pues lo necesito para hallar la fracción molar de cada uno de ellos 00:08:39

Entonces, sabéis que la fracción molar queda igual 00:08:43

La fracción molar de, por ejemplo, la fracción molar X de neon es igual al número de moles de neon 00:08:46

Número de moles de neon dividido entre el número de moles totales 00:08:55

totales. Vale, pues entonces sabemos que luego es una fracción molar. La suma de ellas va 00:09:02

a ser 1, ¿vale? Entonces, el número de moles de neón, como me lo da, son, por ejemplo, 00:09:11

4,46 moles de neón dividido. Y el número de moles totales, que lo he calculado antes, 00:09:18

son 7,35 moles. Entonces, la fracción molar me va a dar 0,607 y no tiene unidades, ¿vale? 00:09:29

Porque tenemos moles entre moles, no tiene unidades. La fracción molar del argón, x 00:09:49

del argon es igual al número de moles de argon, que son 0,74 moles de argon, dividido 00:09:55

entre el número de moles totales, que son 7,35 moles. Entonces, la fracción molar del 00:10:07

argon es igual a 0,1. Y luego, para comprobar que está bien, tenemos que sumar todas ellas 00:10:16

y me tiene que dar 1, ¿vale? 00:10:24

Y la fracción molar del seno, 00:10:26

el número de moles de seno tenía 2,15, 00:10:31

pues el número de moles de seno, que es 2,15, 00:10:34

dividido entre el número de moles totales, 00:10:37

dividido entre el número de moles totales, 00:10:40

que son 7,35 moles. 00:10:43

Y esto es igual a 0,0. 00:10:48

Bueno, pues ya tengo la fracción molar de cada uno de los gases. 00:10:51

Ahora, para hallar la presión parcial de cada uno de ellos, 00:10:57

pues la presión parcial de cada uno de ellos, por ejemplo, 00:11:00

la presión parcial del neón es igual a la presión total por la fracción molar del neón. 00:11:04

Y esto es igual a, la presión total son 2,00 atmósferas, 00:11:12

¿Os acordáis de esta fórmula, no? Estaba en la primera unidad, la que estamos viendo, en los gases. Bueno, 2,00 atmósferas con las unidades por… bueno, esto no queda bien aquí. Vamos a borrarlo. 00:11:17

A ver cómo lo podemos hacer. Luego, cada uno de los gases ejerce una presión, que es la presión parcial, ¿vale? Entonces, presión parcial del neón, vamos a hacerlo en rojo, presión parcial del neón es igual a la presión total por la fracción molar del neón. 00:11:34

Esto es igual a 2,00 atmósferas por la fracción molar del neón, que es 0,607, que no tiene unidades. 00:12:03

Entonces, el resultado me da en atmósferas, y esto es igual a 1,21 atmósferas. 00:12:15

La presión parcial del seno es igual a la presión total, que son dos atmósferas, por la fracción molar del seno, que era 0,29. 00:12:21

Y esto es igual a 0,58 atmósferas. Luego lo comprobáis vosotros, ¿vale? 00:12:37

Lo hacéis. Y la presión parcial del argón es igual a la presión total, que son dos atmósferas, que me lo da el problema, por la fracción molar, que es 0,1. 00:12:47

Y esto me da en atmósferas el resultado, que son 0,2 atmósferas. 00:13:01

Bueno, pues este es el resultado que me da, ¿vale? De cada una de ellas, de las presiones parciales, de tal manera que la suma de ellas sería igual a dos atmósferas, porque cada uno de los gases contribuye a la presión total, ¿vale? 00:13:06

¿Estáis ahí, no? 00:13:31

Vale. Igual he leído un poco. Es que es muy fácil este ejercicio. Luego le repasáis. Si tenéis algún problema, me paráis. Me decís, oye, que no lo he entendido. Hemos aplicado las formulillas. 00:13:36

Vamos a hacer un problema rápido, muy sencillo, que tenéis también en esta hoja. Por ejemplo, de estos del principio, el esafloruro de azufre es un gas incoloro inodoro muy poco reactivo. 00:13:48

Dice, calcula la presión en atmósferas ejercida por 1,82 moles del gas en un recipiente de acero de 5,43 litros de volumen a 69,5 grados centígrados. ¿Cómo haríais este ejercicio? 00:14:12

Te está diciendo que el gas está experimentando un cambio en alguna de las propiedades. 00:14:32

¿Qué ecuación puedes utilizar? ¿Qué cambios pueden ocurrir en las propiedades del gas? 00:14:38

Te dice que como es un gas sin color inodoro, poco reactivo, y te está diciendo que calcules la presión ejercida por un número de moles de gas en un recipiente que tiene un volumen. 00:14:44

Luego está ocupando un volumen de 5,43 litros y te da una temperatura en grados centígrados. Bueno, pues tienes todos los datos. El único dato que te pide es la presión. 00:14:57

¿Qué ecuación puedes aplicar aquí? La ecuación de los gases. La puedes utilizar, ¿no? La ecuación de los gases ideales para calcular la presión. No hay cambios en la propiedad del gas. 00:15:12

Entonces, puedes usar la fórmula, presión por volumen es igual a número de moles por constante de los gases y por temperatura absoluta, ¿vale? Pues, aplicamos la fórmula, vamos a ver, borramos. 00:15:26

se puede hacer de varias maneras 00:15:46

entonces 00:16:03

tenemos que la ley de los gases 00:16:06

es 00:16:09

P por V es igual a 00:16:10

nRT 00:16:14

podemos aplicarla 00:16:16

¿qué es lo que me piden? 00:16:18

me piden la presión 00:16:22

el volumen 00:16:23

¿qué volumen tengo? 00:16:25

A ver qué miro, qué volumen tengo, 5,43 litros, 5,43 litros, es igual al número de moles, ¿cuántos moles tengo? 00:16:26

1,82 moles 00:16:45

por la constante R de los gases 00:16:51

la constante de los gases es 00:16:57

0,082 00:16:59

a ver, en estas unidades 00:17:02

me la pueden dar en otras 00:17:03

pero exactamente si quieres la presión en atmósferas 00:17:05

son 0,082 00:17:08

atmósferas litro 00:17:10

partido por K 00:17:12

mol 00:17:13

esta es la constante de los gases 00:17:14

En estas unidades. Entonces, estoy aplicando la fórmula de los gases ideales, la ecuación de estado, P por V igual a NRT. Presión por 5,43 litros es igual al número de moles por la R, que es 0,082 atmósferas litro partido por K mol. 00:17:17

Y la temperatura T es verdad, hay que ponerla en Kelvin. T es igual a cuántos grados centígrados, 69,5 grados centígrados. Y esto es igual a 273 más 69,5 K Kelvin, ¿vale? 00:17:42

y esto es exactamente, pues ahora mismo no tengo calculadora, no sé lo que da, 00:18:02

pero bueno, si yo despejo, voy a despejar, si alguno tiene calculadora y me puede decir lo que suma, 00:18:08

voy a despejar la presión, la presión sería igual, igual a, pues, 00:18:15

un momento, ¿alguien me puede decir lo que suma 273 más 69,5? 00:18:23

342,50. Muchas gracias. 00:18:32

Esta acá está en el numerador con esta otra, ¿vale? 00:19:02

Total, que al despejar la presión me da exactamente, luego lo repaséis vosotros en casa, 9,42 atmósferas. 00:19:06

En atmósferas me da 9,42 atmósferas. 00:19:16

¿Cómo se despejaría la presión? Pues ya sabéis que la presión sería igual a todo esto que tenéis aquí en el segundo miembro, es decir, 1,82 moles por, bueno, podemos hacer todo, ¿no? 00:19:29

1,82 moles, antes lo hemos tachado, por 0,082 atmósferas litro partido por K mol, por 342,50 K, 00:19:42

cachamos K con K, moles con moles, atmósferas litros, el volumen dividido entre, ¿qué volumen me da? 5,43 litros, 5,43 litros, 00:20:01

Y ahí veis de dónde se me van las unidades, los litros con los litros. 00:20:21

Y esto me da 9,42 atmósferas. 00:20:27

Bueno, pues de esta hoja que os pongo aquí, de problemas vais haciendo que están puestas las soluciones, 00:20:34

las podéis ir haciendo en casa e iremos haciendo, ¿vale? 00:20:42

Y hasta que termine, hasta que terminéis de entregar la tarea, pues iremos haciendo ejercicios. 00:20:46

Entonces, ahora vamos a, a ver dónde tengo yo el tema, aquí. 00:20:52

Lo veis, ¿no? Propiedades térmicas. 00:20:58

Vamos a dejar el problema y vamos a ver en las propiedades térmicas. 00:20:59

Vamos a seguir con lo del otro día. 00:21:06

Bien. Habíamos visto lo que era el calor específico, lo que era una caloría. 00:21:11

y habíamos visto lo que era la conductividad térmica, 00:21:16

la capacidad de una sustancia de acceder a la energía cinética de unas moléculas a otras 00:21:22

con las que estén en contacto, ¿vale? 00:21:26

La conductividad térmica es una propiedad que mide la capacidad de conducir calor. 00:21:30

Las unidades, si corregí, que son vatios divididos entre metro Kelvin, ¿vale? 00:21:36

y la inversa de la conductividad térmica es la resistencia térmica, que es cuando se oponen las sustancias al paso del calor. 00:21:42

En cuanto a la dilatación térmica, los cuerpos con el calor se dilatan. 00:21:53

Pues la dilatación térmica es el cambio de longitud, aquí volumen, o puede ser también superficie, otra magnitud, debido a un cambio de temperatura. 00:21:58

Entonces, los sólidos pueden sufrir dilatación lineal, también de superficie o de volumen, y los líquidos y los gases, dilatación volumétrica. 00:22:08

¿Qué es lo que ocurre? Que al aumentar la temperatura, aumenta la energía cinética de las moléculas y con ello un aumento de volumen. 00:22:19

Vamos a ver qué tenemos aquí. En la presentación, que lo podéis ver, lo tenéis ahí en el aula virtual, tenemos que los líquidos, las propiedades térmicas, por ejemplo, están basadas en el comportamiento frente al calor. 00:22:27

Vamos a ver algún vídeo, son muy cortitos, entonces como si tenemos tiempo, creo que lo vais a escuchar. 00:22:50

Ahora lo paro y me decís si lo escucháis, porque creo que hoy sí que lo vais a escuchar. Vamos a ver. 00:22:57

¿Y ahora qué es el calor? El calor es la transferencia de energía térmica entre dos cuerpos. 00:23:07

¿Lo estáis escuchando? Hoy sí, ¿no? Entonces voy a quitar los subtítulos. 00:23:12

Bueno, seguimos. Creo que están desactivados, no sé. 00:23:23

...de diferentes temperaturas. 00:23:27

La energía térmica está relacionada con el movimiento de átomos y moléculas. 00:23:29

Curiosamente, hay más calor en un iceberg cuya temperatura es poco menor de 0 grados centígrados que en una taza de agua hirviendo. 00:23:35

Si bien la temperatura del agua en la taza es más alta, el número de moléculas en el iceberg, 00:23:42

que se mueven aunque lentamente y por ende tienen una energía, es mucho mayor que el número de moléculas del agua de la taza. 00:23:46

Por ello, la energía térmica del iceberg es mayor que la de la taza de agua. 00:23:53

Transferencia de calor. 00:23:58

El calor se transmite en forma espontánea entre dos cuerpos de diferentes temperaturas. 00:23:59

Si se coloca en la mano una piedra caliente, digamos a 40 grados centígrados, 00:24:04

habrá una transferencia de energía térmica o calor de la piedra a la mano, la cual se calentará. 00:24:08

Pero si se pone en la mano un hielo, ésta cederá energía térmica o calor al hielo, 00:24:14

que está más frío, y la mano se enfriará. 00:24:18

En los ejemplos anteriores, la piedra se enfría y la mano se calienta, 00:24:21

y el hielo se derrite y la mano se enfría, 00:24:25

pues el cuerpo más caliente le transfiere energía térmica al más frío, siempre en ese sentido. 00:24:27

También se transmite calor cuando alguien se acerca a una fogata. 00:24:33

El calor del fuego se transmite al aire y de este al cuerpo, que se calienta. 00:24:36

Si por otro lado, durante un día helado, se sale al exterior sin abrigo adecuado, 00:24:40

el calor del cuerpo se transfiere al aire que lo rodea y se siente inmediatamente frío. 00:24:45

Como se observa, al transmitirse energía térmica, el cuerpo que cede energía se enfría y el que la recibe se calienta. 00:24:49

En otras palabras, el calor siempre viaja de algo caliente a algo frío, nunca al revés. 00:24:55

Cuando dos cuerpos con diferente temperatura entran en contacto térmico y hay una transferencia de calor entre ellos, 00:25:01

al paso del tiempo ambos alcanzan la misma temperatura y ya no fluye calor entre ellos. 00:25:07

En ese momento se dice que han alcanzado el equilibrio térmico. 00:25:11

¿Cómo ocurre la transferencia de calor? 00:25:15

Existen tres formas en las que ocurre el desplazamiento o transferencia de calor entre diferentes sustancias u objetos. 00:25:17

Conducción, convección y radiación. 00:25:23

Bueno, esto de calor lo veremos mucho en la unidad 3 y haremos muchos ejercicios de equilibrio térmico y calor. 00:25:31

Bueno, vamos a ver otro. 00:25:42

El calor. 00:26:02

Toda la materia, ya sea sólida, líquida o gaseosa, está compuesta de átomos y moléculas. 00:26:05

Estas diminutas partículas no están inmóviles, sino que se mueven constantemente con más o menos velocidad y libertad, dependiendo de su estado. 00:26:15

Cuando calentamos un objeto sus partículas se aceleran y el cuerpo aumenta su volumen. 00:26:25

El calor es la cantidad total de energía cinética de los átomos y la temperatura mide la energía promedio con que se mueven, es decir, su intensidad. 00:26:35

El calor siempre se transmite espontáneamente del cuerpo con mayor temperatura al de menor temperatura, con independencia del calor total de cada cuerpo. 00:26:47

Cuando un termómetro se pone en contacto con un cuerpo más caliente 00:26:56

Las rápidas partículas de este chocan con las del termómetro 00:27:04

Acelerándolas y dilatando el líquido 00:27:08

Fuera de los Estados Unidos la temperatura se suele medir en grados Celsius o Centígrados 00:27:10

En esta escala, el cero representa el punto de fusión del hielo 00:27:16

Y el cien, el punto de ebullición del agua 00:27:21

Pero la escala más utilizada por la ciencia es la escala Kelvin, donde 0 grados Kelvin es la temperatura absoluta mínima posible, que equivale a menos 273,15 grados Celsius. 00:27:24

En teoría, no existe un límite superior de temperatura. 00:27:39

Cuanto más se agiten las partículas mayor será la temperatura de un cuerpo. 00:27:44

Sin embargo, el límite inferior es el cero absoluto. 00:27:49

A esta temperatura las partículas de un cuerpo no tienen casi agitación y no es posible extraerles más calor. 00:27:52

Podemos acercarnos a milmillonésimas de grado, pero el cero absoluto es una frontera física inalcanzable. 00:28:00

Vamos a ver, luego también vamos a ver un vídeo del punto de inflamación, ¿vale? 00:28:22

Más propiedades térmicas. 00:28:28

El punto de inflamación de un líquido es aquella temperatura a la cual los vapores de este líquido son capaces de inflamarse en contacto con el aire, ¿vale? Puede arder. Entonces, se utiliza este aparato, que es el Penske Martens, para la determinación de este punto de inflamación, que vamos a ver en el vídeo, también es cortito, ¿no? 00:28:30

Este se utiliza para definir las normas de seguridad de combustibles inflamables. Vamos a ver ahora qué es la combustibilidad. 00:28:51

¿Qué es la combustibilidad? Todos hemos oído hablar de los combustibles. Hemos oído hablar de la leña es un combustible sólido, el propano es un combustible gaseoso, por ejemplo, el gas natural, bueno, arte. 00:29:01

Entonces, la combustibilidad es una cualidad de ser combustible. Tenéis aquí la definición de combustible. Es una sustancia capaz de liberar energía cuando se quema. 00:29:17

Bueno, pues la reacción de combustión es una reacción donde un combustible, de los que os he nombrado, más un congruente, que puede ser el oxígeno del aire, mediante una chispa, una energía de activación, reacciona y, aparte de que en la reacción se desprende mucho calor, es una reacción esotérmica, que lo repasaremos en otro momento, 00:29:27

desprende calor se produce dióxido de carbono más agua vale combustible necesita un combustible 00:29:50

necesita un combustible que puede ser el oxígeno del aire reacciona con una energía de activación 00:29:59

y nos da co2 más agua más calor se desprende calor entonces un combustible es una sustancia capaz de 00:30:05

liberar energía cuando se quema diciendo que se desprende entre los combustibles líquidos más 00:30:14

usados? Pues está el gasóleo, que es un derivado del petróleo, la gasolina también 00:30:20

y el queroseno, ¿vale? El queroseno tiene una densidad intermedia entre la gasolina 00:30:26

y el gasóleo, también derivado del petróleo. ¿Combustibles gaseosos? Pues son muy utilizados 00:30:31

el gas natural, que es básicamente gas metano, CH4, el propano, que tiene tres átomos de 00:30:38

carbono, ya sabéis lo que es el nitrocarburo saturado, y el butano, tiene cuatro átomos 00:30:46

de carbono, ¿vale? La característica principal de los combustibles es su poder calorífico, 00:30:52

es el calor que se desprende por unidad de masa, combustible, por ejemplo. Aquí os viene 00:30:59

unidades julio, no, sería julio, por ejemplo, julio es por kilogramo, combustible que arde, 00:31:07

¿Vale? En una combustión completa. Dice, poder calor que se desprende por la combustión completa de una unidad de masa de combustible. 00:31:13

Bueno, pues ahora ya vamos a pasar, aunque, bueno, quizás os voy a poner primero, antes de pasar a las propiedades ópticas, vamos a ver este último vídeo. 00:31:28

que estos vídeos 00:31:38

si no hemos visto aquí todos 00:31:42

es que no da tiempo 00:31:44

en una hora y algo a ver todo 00:31:46

mira, podemos ver aquí 00:31:48

esta barra que se dilata 00:31:50

estamos hablando de los coeficientes 00:31:53

de dilatación, se dilata 00:31:54

ya estábamos hablando antes de la 00:31:56

dilatación térmica 00:31:58

bueno, y lo mismo si es volumétrica 00:31:59

vamos a ver este 00:32:03

¡Gracias! 00:32:08

¡Gracias! 00:32:38

¡Gracias! 00:33:08

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la cual los vapores de una sustancia, una sustancia emite la suficiente cantidad de 00:35:14

vapores para que sean capaces de arder. Entonces, vamos a ver ahora las propiedades ópticas 00:35:18

y algunas definiciones. Dentro de las propiedades ópticas que vamos a ver aquí es lo que os 00:35:27

decía. Cuando hablábamos de las viscosidades, todos estos viscosímetros que en las presentaciones 00:35:34

tenéis vídeos, es que tampoco vamos ahora a estar demasiado tiempo con ello porque en 00:35:39

la unidad 5 es que vais a ver todas las prácticas, detenidamente todo eso, todas las prácticas 00:35:46

de las viscosidades, densidades, aquí lo vais estudiando y luego ya cuando lleguemos 00:35:52

a la unidad 5 y se vea más detenidamente o antes, después de Navidad, veremos algunas 00:35:59

de densidades en las prácticas de laboratorio, pues ya se estudian más despacio. 00:36:04

Entonces, vamos a ver ahora qué es la óptica. 00:36:12

La óptica es la parte de la física que estudia el comportamiento de la luz. 00:36:15

Vamos a hablar qué es la transparencia. 00:36:20

Decimos que es una sustancia, la transparencia es una propiedad óptica. 00:36:22

¿Vale? Que es una propiedad que te dice cómo se comporta una sustancia ante un determinado estímulo. Entonces, decimos un cuerpo es transparente porque deja pasar la luz. Por ejemplo, si un material es transparente tiene esa propiedad porque se comporta con la luz de esa manera, deja pasar la luz a través de él. 00:36:26

Y cuando se deja pasar la luz pero no se reconoce lo que hay detrás, se dice que el material es traslúcido, ¿vale? 00:36:50

Y cuando apenas deja pasar la luz, se dice que es opaco, pero en general estamos hablando de la luz visible, 00:37:01

pero también ahí se puede hablar de que un cuerpo es opaco en relación no a la luz visible, sino a otro tipo de radiación, ¿no? 00:37:08

Por eso decimos que en general se habla de luz visible, aunque también tenéis aquí, se utiliza el término transparencia aplicado a diferentes radiaciones. Entonces, tenemos que el espectro electromagnético, lo que es, es el conjunto de todas las radiaciones ordenadas en orden decreciente de energía. 00:37:17

Entonces tenemos rayos galma, rayos X, ultravioleta, visible, infrarrojo, microondas y ondas de radio. 00:37:37

Cuando hablamos de transparencia, ¿cómo se mide? Se mide también como transmitancia, lo que es capaz de, que es el porcentaje de intensidad lumínica que atraviesa una muestra, transmitancia de transmitir. 00:37:48

¿Qué instrumentos se utilizan para esto? 00:38:04

Pues, por ejemplo, el espectrofotómetro. 00:38:08

Este instrumento es capaz de medir la cantidad de radiación que pasa por una muestra, 00:38:11

pero de muchas longitudes de onda, normalmente en el espectro visible. 00:38:16

Sin embargo, el colorímetro es igual, pero solamente en una longitud de onda, ¿vale? 00:38:21

Normalmente también en el espectro visible. 00:38:29

Bueno, estos instrumentos son muy utilizados, luego os hablarán de ellos en instrumental. 00:38:31

Bueno, pues estas propiedades, vamos a hablar del inicio de reparación. 00:38:39

Ya os digo, estos conceptos ahora vais, si alguno ya se los sabe bien y a otros les sonará que no lo han oído mucho. 00:38:44

Entonces, ahora en esta unidad lo vais estudiando y ya os digo que lo vamos a volver a repasar. 00:38:58

Tengo, por ejemplo, una presentación de la unidad 5, la tenemos aquí, y también se habla de la rotación específica y del índice de refracción, de los refractómetros, ¿vale? 00:39:07

Bueno, entonces, decimos, ¿qué es la refracción? Pues, ¿sabéis lo que es la refracción? Es el cambio de velocidad, o sea, la luz cuando va a través del vacío o del aire, viaja a una velocidad. 00:39:23

Entonces, cuando entra en otro medio, pues lleva a otra velocidad. 00:39:46

Entonces, la refracción es el cambio de velocidad que experimenta la radiación electromagnética al pasar de un medio a otro. 00:39:51

O sea, ¿por qué nosotros vemos en esta imagen, vemos de esta manera el tubo verde que parece que es diferente al meterlo dentro del líquido? 00:40:00

Pues porque al cambiar de un medio a otro, el cambio de la velocidad, la luz, experimenta un cambio de velocidad y nosotros lo vemos de otra manera. 00:40:09

Si experimenta un cambio de velocidad, también cambia la dirección. 00:40:21

Entonces, es lo que tenéis aquí del tubo verde, es como lo observamos en el aire y como lo observamos dentro del líquido. 00:40:27

Vamos a ver un concepto que es el índice de refracción de un medio. 00:40:36

Un medio, por ejemplo, índice de refracción del agua, índice de refracción del aire, etc. 00:40:41

Entonces, el índice de refracción n se define como el cociente de la velocidad de la luz en el vacío, 00:40:47

que la denominamos con una c pequeña, y la velocidad de la luz en ese medio, que la llamamos v, 00:40:55

en el medio de cuyo índice de refracción queremos calcular. 00:41:02

Es decir, el índice de refracción n de un medio, un medio es igual a la velocidad de la luz en el vacío 00:41:07

dividido entre la velocidad de la luz en el medio. 00:41:13

Entonces, este es mayor que 1 porque la velocidad de la luz en el vacío es mayor. 00:41:18

C es la velocidad de la radiación electromagnética en el vacío y V la velocidad de la radiación en el medio dado. 00:41:23

Esta magnitud, como es un cociente de velocidades, es adimensional, no tiene dimensiones. 00:41:29

El índice de refracción del vacío es igual a la unidad, porque si dividimos velocidad de la luz en el vacío entre velocidad de la luz en el mismo medio, que es el vacío, pues uno. 00:41:37

El índice de refracción del aire decimos que es aproximadamente igual a uno también. 00:41:49

¿Vale? Es un poquito mayor, pero bueno. El índice de refracción de un medio, ¿de qué depende? Pues depende, vamos a ver también ahora un vídeo, de la frecuencia de la radiación, de la temperatura, lo vamos a ver, que depende de la temperatura. 00:41:55

normalmente se mide a 20 grados 00:42:13

esta haremos una práctica 00:42:16

del índice de refracción 00:42:18

con el refractómetro 00:42:19

en una mezcla también depende 00:42:20

de la concentración de los componentes 00:42:24

y en sistemas que son compresibles 00:42:27

es decir, comprimiéndoles 00:42:31

se les puede reducir su volumen 00:42:32

es decir, aumentando la presión 00:42:34

si el sistema es compresible 00:42:36

depende de la presión ejercida 00:42:38

¿Vale? Entonces, para determinar el índice de refracción, de una manera sencilla, se utiliza el refractómetro de AVE, que es el que tenemos aquí. 00:42:40

Tenemos aquí en este caso, exactamente, no viene aquí un refractómetro. Bueno, es algo así. 00:42:51

Ya os digo que la práctica es lo que se hace. 00:43:03

Acordaos de estas definiciones, ¿vale? De la definición del índice de refracción 00:43:06

Ahora, bueno, está muy resumido esto, exactamente está muy resumido 00:43:14

Vamos a ver, nos centramos un poco en los vídeos 00:43:21

Y ya tenemos listo. 00:43:27

2015 es el Año Internacional de la Luz y el Centro de Láseres Pulsados ha querido sumarse a las iniciativas que están teniendo lugar en todo el mundo para celebrarlo. 00:44:05

Con el objetivo de llevar la ciencia a la sociedad y bajo el lema Prohibido No Tocar, hemos inaugurado la exposición La Ciencia de la Luz, un museo lleno de experimentos sobre óptica y láseres. 00:44:16

Toda la exposición está dedicada a la luz, algo con lo que convivimos a diario pero a lo que no prestamos atención. 00:44:52

Así que la primera pregunta que debemos hacernos es ¿qué es la luz? 00:44:57

La luz es una onda. 00:45:01

Si buscamos este concepto en el diccionario, encontramos que una onda es una perturbación que se propaga en el espacio transportando energía. 00:45:03

En nuestra vida diaria encontramos ondas. 00:45:13

Por ejemplo, cuando tiramos una piedra en un estanque y vemos que se forma en la superficie una pequeña ola que avanza hacia la orilla. 00:45:16

Se crea una perturbación que se va propagando. 00:45:24

Se crea una onda. 00:45:27

Las ondas forman parte de nuestra vida. 00:45:30

Podemos representarlas de la siguiente manera. 00:45:33

Ahora que sabemos qué es una onda y cómo se representa, 00:45:38

podemos empezar a caracterizarla. 00:45:41

Por un lado, tendríamos la amplitud, 00:45:43

que indica lo alto que sube la onda. 00:45:45

Por otro lado, tendríamos la velocidad, 00:45:48

que indica lo rápido que se propaga la onda. 00:45:49

Por otro lado, tendríamos la fase, 00:45:52

que es una propiedad de cada punto de la onda. 00:45:54

De tal forma que si tomamos una fotografía de la onda, 00:45:56

la fase en cada punto nos indicaría en qué posición está la onda en ese punto. 00:45:59

Y por último tenemos la característica más importante, que es la longitud de onda. 00:46:04

Y eso no es más que la distancia que hay entre dos puntos que tienen exactamente la misma fase. 00:46:08

Podemos ver todas las características de una onda en el primer experimento de la exposición. 00:46:18

Con este sencillo experimento obtenemos una representación visual de una onda. 00:46:21

Es una cuerda dada en sus extremos a un motor que la mueve como si fuera una comba. 00:46:28

Esto nos permite jugar con ella para variar su longitud de onda. 00:46:35

Si estamos atentos, observaremos que cuanto menor es la longitud de onda, más agudo es el sonido que escuchamos. 00:46:41

Lo que suenan son los armónicos de la cuerda, igual que cuando tocamos la guitarra. 00:46:48

Esto nos demuestra que el sonido, al igual que la luz, es una onda. 00:46:55

Sin embargo, son dos ondas diferentes. Una es una onda mecánica y la otra es una onda electromagnética. 00:46:59

La luz es una onda electromagnética y eso quiere decir que puede viajar en el vacío. 00:47:05

Por eso la luz del sol puede llegar hasta nuestro planeta. 00:47:10

El sonido, en cambio, es una onda mecánica y necesita un medio material para propagarse. 00:47:13

Cuando hablamos, nuestras cuerdas vocales vibran. 00:47:18

Esa vibración se transmite por el aire hasta los oídos de otras personas. 00:47:20

Ahí los tímpanos vibran y esa vibración la interpreta el cerebro como sonido. 00:47:24

Si no hubiese medio material, en este caso el aire, no nos podríamos escuchar. 00:47:29

Eso significa que todas las películas de ciencia ficción, con batallas de naves espaciales, 00:47:33

con explosiones y disparos, no son correctas desde el punto de vista científico, 00:47:37

porque en el espacio, al no haber aire, el sonido no puede propagarse. 00:47:42

El espacio es completamente silencioso. 00:47:45

Vamos a seguir con otras propiedades ópticas. 00:47:51

Vamos a ver lo que es la actividad óptica. 00:48:05

Si os fijáis en vuestras manos, vemos que son iguales, tú las puedes poner una enfrente de la otra y son como imágenes especulares, pero si pones una encima de la otra no son superponibles. 00:48:08

Entonces, hay sustancias que se dice que tienen actividad óptica, son ópticamente activas. La sustancia que tiene actividad óptica, esta es capaz de desviar el plano de vibración de la luz polarizada en un determinado ángulo. 00:48:24

Esto ahora suena chino, ahora vemos un video. Entonces, estas, lo que tenéis aquí, hemos dicho que son capaces de desviar ese plano de vibración de la luz polarizada. 00:48:42

¿Qué es la luz polarizada? Es la luz polarizada, es luz que se le ha pasado a través de un polarizador y lo que se hace es que vibra solamente en un plano, no en muchos. 00:48:54

Bueno, pues ese plano de luz polarizada, al pasar a través de estas sustancias ópticamente activas, son capaces de desviar, ¿vale? Ese plano de luz polarizada. 00:49:05

Estas sustancias se llaman ópticamente activas, ¿vale? O también sustancias quirales, es decir, ¿qué es una sustancia quiral? 00:49:20

Pues son moléculas que tienen un carbono asimétrico, por lo menos uno. 00:49:28

Un carbono asimétrico, sabéis que el carbono tendría cuatro sustituyentes, tiene valencia 4, entonces esos cuatro sustituyentes son distintos. 00:49:33

Entonces estas sustancias por lo menos tienen un carbono asimétrico, un carbono con los cuatro sustituyentes distintos. 00:49:43

Las moléculas que tienen un carbono asimétrico son ópticamente activas. 00:49:52

ácidas. ¿Cuáles son sustancias típicas con actividad óptica? Los azúcares y los 00:49:55

aminoácidos. ¿Cómo se puede determinar esta actividad óptica? Pues con un aparato 00:50:03

que se llama polarímetro. Este es un instrumento que sirve para determinar la actividad óptica. 00:50:10

Estas determinaciones se suelen hacer a 20 grados centígrados y utilizando la línea 00:50:17

D del sodio, con una cierta longitud de onda, ¿vale? Entonces, se le llama ángulo de rotación 00:50:23

específico este alfa entre corchete con un subíndice D, que utiliza esa luz, la línea 00:50:31

D del sodio, y el superíndice 20 es que estaría a 20 grados centígrados el experimento, pues 00:50:39

Este es igual a alfa, que es el ángulo que es desviado al pasar a través de una sustancia ópticamente activa, que luego lo veréis, como tenemos unos tubos polarimétricos, preparamos unas disoluciones y colocamos en esos tubos una sustancia, una disolución de la sustancia. 00:50:47

Entonces vemos que el polarímetro nos da un ángulo alfa, es decir, que al pasar la luz a través de ellas, esa luz polarizada, esa sustancia hace que ese ángulo gire a un ángulo, el plano gira a un ángulo, se desvía. 00:51:06

Pues eso te lo da el aparato 00:51:29

Dividido entre la longitud del tubo en decímetros 00:51:31

Y C es la concentración de la disolución 00:51:35

Entonces aquí tenéis concentración en gramos por cada 100 mililitros 00:51:37

Tendríamos que poner aquí un 100 00:51:42

Pero bueno, esta fórmula que sepáis que depende 00:51:44

Ya os la tendréis que aprender de memoria 00:51:47

Pero ahora en este momento que la veáis 00:51:51

Porque la vamos a ver otra vez aquí 00:51:53

A ver un momento, ¿dónde está? Aquí. Bueno, decimos que si tenemos luz no polarizada y la hacemos, ¿veis que vibra en muchas direcciones? 00:51:56

Entonces, al pasar por un polarizador, pues vemos que vibra solamente en una dirección. Luego el aparato, el polarímetro, pues lleva la fuente de luz, lleva un polarizador para que la luz vibre solamente en un plano, en una dirección, ¿vale? 00:52:11

Tenemos el polarizador y luego esa luz polarizada al atravesar la muestra, si pasa por este tubo de muestra, es cuando ya se ve un ángulo de giro de ese plano de la luz que está polarizada, ese único, pues es capaz de, la sustancia ópticamente activa es capaz de desviar ese plano, un ángulo alfa, ¿vale?, que es lo que tenéis aquí. 00:52:28

Bueno, pues lo tenemos aquí también. Mirad, la luz polarizada vibra en una sola dirección. La luz no polarizada la pasamos por un polarizador y la tenemos polarizada. 00:52:52

La sustancia ópticamente activa, decíamos, que es aquella que tiene al menos un carbono asimétrico, es decir, un carbono con cuatro sustituyentes diferentes, vemos aquí. Tenemos aquí este carbono con los cuatro sustituyentes diferentes. 00:53:10

Bueno, vemos estos que serían dos isómeros, tienen distinta disposición espacial, aunque los mismos átomos, que son imágenes especulares, ¿vale? Uno del otro, pero luego no son superponibles. 00:53:27

si intentamos poner uno encima de otro no coinciden. 00:53:45

Aquí tenemos un ejemplo aquí a la derecha. 00:53:49

Y este es el mismo dibujo que hemos visto. 00:53:53

Las sustancias ópticamente activas desvían el plano de luz polarizada. 00:54:00

Esta es la luz polarizada, ha sido pasada la fuente de luz 00:54:04

que vibraba en muchas direcciones, se pasa a través del polarizador y obtenemos la luz polarizada. 00:54:08

Después pasa esa luz a través, lo vuelvo a repetir, 00:54:13

El tubo polarimétrico, el tubo con la muestra y es capaz de esa sustancia de desviar ese plano, de desviar un ángulo. 00:54:16

Bueno, pues luego para calcular, lo hemos visto aquí, la rotación específica, el ángulo de rotación específico medido a 20 grados es este alfa entre corchetes con un subíndice d y superíndice 20, ¿vale? 00:54:26

¿Vale? Esto es lo que se intenta calcular, ¿vale? 00:54:44

C es la concentración de la sustancia en gramos por cada 100 mililitros, 00:54:50

alfa el ángulo de rotación, L la longitud del tubo en decímetros. 00:54:55

A ver, ¿qué más os digo? 00:55:03

Esta determinación del poder rotatorio de la sacarosa se realiza en disolución 00:55:06

Que lo hemos dicho antes, el polarímetro se ha modificado para dar lugar al sacarímetro 00:55:18

Que es un polarímetro modificado para analizar preparaciones de azúcar, por ejemplo, como la sacarosa 00:55:24

Bueno, pues vamos a hacer ahora, ya vamos a dejar para el día siguiente, esto que, bueno, tenemos aquí el estado fundido, que si os recordáis lo vimos el otro día, lo adelanté porque trataba de viscosidades, repasemos cómo la viscosidad, en este caso frente a la temperatura, cómo varía. 00:55:30

pues tenemos el caso del aceite, ves que la viscosidad disminuye en los líquidos al aumentar la temperatura y la del agua también. 00:55:57

Sin embargo, al aumentar la temperatura, la viscosidad desde los gases aumenta. 00:56:05

Vimos también lo que eran fluidos newtonianos y no newtonianos. 00:56:11

En esta gráfica vemos la viscosidad frente a la velocidad de deformación o de cizalla, 00:56:16

como la viscosidad permanecía constante en los fluidos newtonianos, sin embargo, al aumentar la velocidad de cizalla, vemos que en los fluidos dilatantes aumenta la viscosidad y en los endoplásticos disminuye. 00:56:21

¿Vale? Bueno, pues esto lo vimos el otro día y el ensayo físico-químico y luego ya lo que nos quedaba era, pues esto, el ensayo físico-químico, lo que vamos a dejar para el próximo día, vamos a hacer un problema más, un problema más que tengo aquí preparado para repasar. 00:56:38

Vamos a ver. Este problema de los gases. Dice, se dispone de dos litros de gas oxígeno, tenemos un volumen de dos litros. A una temperatura de 25 grados centígrados, no olvidemos que tenemos que pasarlo a Kelvin, y a una presión de 1,3 atmósfera. 00:56:59

Dice, calcula la temperatura a la que se tiene que calentar, o sea, que pide la temperatura final, las condiciones iniciales las tenemos, a qué temperatura hay que calentar para que la presión se haga el doble, es decir, en lugar de 1,3, 2,6 atmósferas y el volumen también. 00:57:18

Se tiene que duplicar la presión y el volumen, es decir, el volumen tiene que pasar de 2 litros a 4 litros y la presión tiene que pasar de 1,3 atmósferas a 2,6 y te está pidiendo la temperatura final. 00:57:39

¿Vale? Entonces, en este caso vamos a considerar que el número de moles no varía. El problema se puede resolver, fijaos, que se puede resolver con esta fórmula que tenemos aquí, aunque lo vamos a resolver de otra manera. 00:57:54

La presión en condiciones 1 por el volumen en condiciones 1 dividido entre 1T1, esta es la ley general de los gases, es igual a la presión 2 por el volumen 2 dividido entre N2T2, ¿vale? 00:58:12

teniendo en cuenta que el número de moles no varía, N1 y N2, que es igual, tachamos N1 y N2 porque son iguales, 00:58:26

nos quedaría la ecuación que todos conocemos. 00:58:35

Se puede resolver así, porque solamente habría que calcular la única incógnita que tenemos, este 2. 00:58:37

Pero vamos a resolverlo de esta otra manera. 00:58:46

Fijaos, si tenemos condiciones iniciales, presión 1, 1,3 atmósfera. 00:58:50

Volumen 1, 2 litros. Temperatura 1, 25 grados centígrados, que lo pasamos a Kelvin para que no se nos olvide. ¿Vale? Sumamos 273 y me da 298 K. 00:58:56

Ahora, condiciones finales. Presión 2, me dice que tiene que duplicarse la presión, pues 2,6, ya lo tenemos. El doble que la presión 1. Volumen final, el doble que el volumen 1, 4 litros. Bueno, pues nos piden la temperatura en el estado 2. 00:59:09

Bueno, pues la forma en que lo resulto aquí es calculamos primero, con esta ecuación de estado de los gases, el número de moles. 00:59:30

Una vez que sepamos el número de moles en las condiciones iniciales, como en las condiciones finales también va a ser el mismo, 00:59:39

pues no tenemos más que aplicar otra vez la fórmula y despejar lo que me están pidiendo, la temperatura en el estado 2. 00:59:48

Bueno, calculamos el número de moles iniciales y es, tenemos que por V igual a nRT, presión 1, 1,3 atmósferas, por volumen 1, 2 litros, lo tenemos todo aquí resumido, igual a n1, que es lo que queremos calcular, el número de moles en el estado 1, por R, que es la constante, ¿vale? 00:59:55

0,082 atmósferas por litro partido por Kmol 01:00:20

y por la temperatura en grados Kelvin, que también hemos calculado. 01:00:25

Despejamos y me dan estos moles. 01:00:31

Esto lo repasáis vosotros. 01:00:35

Como el número de moles no cambia, pues sabemos, 01:00:38

si tenemos el número de moles iniciales, que son 0,1064 moles, 01:00:41

pues el número de moles finales es el mismo. 01:00:46

Ya tenemos todos los datos necesarios para calcular con esta misma ecuación de los gases la temperatura en el estado 2. ¿Por qué? Porque sabemos la presión 2, me la dan aquí 2,6 atmósferas. El volumen en el estado 2, 4 litros. 01:00:48

N lo sabemos, lo acabamos de calcular. 01:01:07

N1 decíamos que era igual a N2. 01:01:10

R es la constante y solo tenemos que despejar T, que es la temperatura 2. 01:01:13

¿Vale? Pues todo esto lo tenéis aquí, es lo que os acabo de decir. 01:01:17

Que tenemos, como tenemos en cuenta las condiciones finales, la presión, el doble que P1, el volumen también, el número de moles que acabamos de hallar. 01:01:24

sustituimos valores y despejamos esta T, que sería T2, ¿vale? 01:01:33

Y como yo he estado trabajando con la constante en atmósferas, en litros, 01:01:40

en todos los casos, en las mismas unidades, y la temperatura en Kelvin, 01:01:46

pues al despejar me da la temperatura en Kelvin. 01:01:52

Luego la hemos pasado aquí a grados centígrados, ¿vale? 01:01:55

Entonces, es lo que yo os decía, que este problema también se puede resolver aplicando la ecuación esta de abajo, teniendo en cuenta que el número de moles es el mismo, si vosotros hubierais aplicado esta ecuación poniendo la presión 1 su valor, el volumen 1, la temperatura 1, y bueno, como sabíais todo menos la temperatura 2, despejáis T2 y ya está, se puede resolver de las dos maneras este problema. 01:01:58

¿Vale? Bueno, pues, a ver, vamos a ver un problema que hay aquí en la hoja, a ver dónde está, este, el argón, a ver dónde está el problema, este es un sacro duro. 01:02:28

Bueno, ¿cómo calcularías este problema? 01:02:51

Calculas volumen en litros que ocupan 7,40 gramos de amoníaco en condiciones normales. 01:02:58

¿Cómo podrías calcular este problema? 01:03:06

¿Cuáles son las condiciones normales? Este lo intentáis hacer en casa, ¿vale? 01:03:15

Te dice el volumen. Te dan un número de gramos de amoníaco. ¿Cómo calculas el número de moles? Sabéis que si tenemos 7,40 gramos de amoníaco, ¿cómo lo puedo pasar yo a moles? 01:03:20

Yo sé que aplicando un factor de conversión, o antes lo hacíamos con la formulita, número de moles es igual al número de gramos dividido entre el peso molecular, pero ahora lo hacemos más fácil directamente diciendo 7,40 gramos de amoníaco multiplicado por el factor de conversión, que ¿cuánto es el peso molecular del amoníaco? 01:03:33

Pues tenemos el nitrógeno 14 y tres hidrógenos 17. Sabemos que un mol de amoníaco, ¿cuánto pesa? 17 gramos. Multiplicamos por el factor de conversión, 17 gramos por mol, pondríamos los gramos en el denominador, 01:03:59

Un mol equivale a 17 gramos y entonces obtenemos los moles. Y ya lo tenemos todo porque las condiciones normales son la temperatura, 0 grados centígrados, que son 273 K, y la presión, una atmósfera. 01:04:21

Esas son las condiciones normales. Y tenemos la constante de los gases. Pues esto intentad hacerlo vosotros y os sale exactamente ese dato. Lo comprobáis en casa. 01:04:39

A ver, por ejemplo, este, un globo inflado con un volumen inicial de 0,55 litros de helio al nivel del mar, es decir, a 1,0 atmósferas, se deja elevar a una altura de 6,5 kilómetros. 01:04:54

Segunda, la presión es de casi 0,40 atmósferas, o sea, pasas de una presión de 1,0 atmósferas a una presión de 0,40, que ha disminuido. 01:05:13

El volumen te decía que era de 0,55 litros. 01:05:26

Suponiendo que la temperatura permanece constante, ¿cuál será el volumen final del globo? 01:05:30

A ver qué ecuación tenéis que aplicar aquí, ¿vale? 01:05:36

La cantidad de gas dentro del globo y su temperatura permanecen constantes, pero la presión y el volumen cambian. 01:05:40

Vale, entonces hemos dicho que la presión pasa de 1,0 a 0,40. 01:05:52

Está pidiendo el volumen final. 01:05:57

¿Cuál es la fórmula que tienes que utilizar en este caso para calcularla, para hacer el ejercicio? 01:05:59

¿Cuál sería? A ver, ¿estáis ahí? A ver, hablad vosotros algo, yo ya estoy que no puedo con la garganta 01:06:06

Sí, te escuchamos 01:06:16

Fíjate, yo os voy a decir un truco para que sepáis hacer todos los problemas 01:06:18

Aquí te están diciendo cuál permanece constante, la temperatura y el número de moles 01:06:22

Entonces, imagínate que partes de la ecuación esta que hemos visto antes, esta, siempre tenéis que saberos esta ecuación, esta, imagínate, P1, V1, esta es la general, dividido entre 1, N1, T1, es igual a P2, V2, partido por N2, T2. 01:06:31

¿Qué fórmula? Vamos a ver, si N1 es igual a N2 01:06:53

porque el número de moles, a partir de estas se sacan todas 01:06:57

el número de moles es constante, tachas N1 y N2 01:07:01

porque son iguales. ¿Y cuál es el otro parámetro que permanecía constante? 01:07:05

La temperatura, ¿no? 01:07:11

Entonces, si la temperatura es constante, significa que la temperatura 01:07:13

1 es igual a la temperatura 2. ¿Podrías tachar también? 01:07:16

Entonces, tendríamos dividido el producto de P1 por V1 por el mismo cociente que P2 por V2, porque N1 es igual a N2 y la temperatura 1 es igual a la temperatura 2. 01:07:20

Luego, ¿qué ecuación te quedaría aquí? ¿Cuál sería? Si la temperatura permanece constante, pues la ecuación te quedaría que presión 1 por volumen 1 será igual a presión 2 por volumen 2. 01:07:35

¿Os dais cuenta cómo todas se sacan de aquí? Imagínate que te dicen que el número de moles permanece constante en otro problema y que el volumen es constante. 01:07:52

¿Qué ecuación te quedaría aquí? Imagínate que te dicen el volumen constante, pues atachas V1 y V2 porque es el mismo y el número de moles también. ¿Qué te quedaría? 01:08:03

Pues te quedaría la presión 1 dividido entre la temperatura 1 igual a la presión 2 dividido entre la temperatura 2 porque si el volumen fuera constante, V1 y V2 igual, si es constante es que es el mismo, los tachas. 01:08:15

Y el número de moles, si también es constante, los tachas. De esta ecuación se sacan todas, si os dais cuenta. Entonces, en este ejercicio, a ver si alguno lo ha resuelto, ¿cuánto os da? Os quedaría P1 por V1 es igual a P2 por V2, porque hemos dicho que la cantidad del gas dentro del globo y su temperatura son constantes, pero varían la presión y el volumen. 01:08:31

Pues tenemos, vamos a hacerlo, a ver cojo la pizarra, borramos y luego os lo pongo, 01:09:01

os voy a poner la tarea ya para que vayáis haciéndola, doy un tiempo, si quiera, luego 01:09:19

la gente lo deja, lo entiendo para el final, pero bueno, a ver, nos queda presión 1 por 01:09:26

volumen 1 igual a presión 2 por volumen 2. ¿Cuál es la presión 1? 1,0 atmósferas 01:09:38

por el volumen 1, hemos dicho que era 0,55 litros, es igual a, está pidiendo el volumen 01:09:47

final, el volumen 2 y la presión 2 es 0,40 atmósferas. Pues es tan fácil como despejar 01:10:00

V2 es igual a 1,0 atmósferas, 0,55 litros, dividido entre 0,40 atmósferas. 01:10:10

Simplifico las atmósferas y me da exactamente 1,4 litros. 01:10:31

Ese sería el volumen V2, que es lo que me piden. 01:10:40

¿Vale? 01:10:50

A ver. 01:10:54

Hay otro problema. 01:10:57

¿Os habéis enterado? Esto es muy facilito. 01:10:58

¿Hay alguna duda? 01:11:01

No, esto es fácil. 01:11:05

Es muy fácil. 01:11:06

A ver, ya os digo qué iré haciendo. 01:11:07

Por ejemplo, este es el del argón. Vamos a ver dónde está el enunciado. El argón es un gas inerte que se emplea en los focos. Estos problemas son de un autor que le gusta mucho, pues eso, te da aquí una explicación de para qué se utiliza. 01:11:09

El argón es un gas inerte que se emplea en los focos para retrasar la vaporización del filamento. Cierto foco que contiene argón a 1,20 atmósferas de presión y 18 grados centígrados, hay que pasarlo a Kelvin, se calienta a 85 grados centígrados a volumen constante. 01:11:30

A, volumen constante. Dice, calcula su presión final. Considera también que el número de moles tampoco cambia. ¿Qué fórmula, si el volumen es constante, tendríamos que aplicar aquí? Vale, imaginaos, poníamos la ecuación, fíjate, para saber cómo aplicarla siempre, para saber qué ecuación hay que aplicar, pues vamos a borrar y ponemos la fórmula esta gente. 01:11:51

T1 por V1 partido por N1, que 1 es igual, esto lo hacéis en caso de que no lo sepáis, 01:12:23

por V, presión 2, volumen 2, partido por número de moles en el estado 2 y por temperatura 2. 01:12:32

¿Cuál es lo que me dicen que permanece constante? El volumen del gas y la cantidad permanece constante. 01:12:40

Este, dice que permanece constante el volumen 01:12:47

V1 es igual a V2 01:12:52

¿Y cuál más permanece constante? 01:12:54

El número de moles, ¿vale? 01:12:57

N1, el número de moles no cambia, igual a N2 01:12:59

Entonces, en esta igualdad, si V1 es igual a V2 01:13:03

Podemos quitarlos y lo mismo con los moles 01:13:08

Total, que esta ecuación me quedaría de esta manera 01:13:11

Presión 1 partido por temperatura 1 igual a presión 2 partido por temperatura 2. 01:13:14

¿Vale? 01:13:22

Entonces, ¿cuál es la presión que me da inicialmente? 01:13:23

Presión 1, 1 con 20 atmósferas. 01:13:27

Presión 1 igual a 1 con 20 atmósferas. 01:13:30

Temperatura 1. 01:13:36

Me dice que está a 18 grados centígrados. 01:13:38

18 grados centígrados. Esto siempre hay que pasarlo a Kelly. 273 más 18K. Y estos 8, 3, 11, estos son 291. 291K. 01:13:42

¿Qué más datos me dan? 01:13:58

Dice que se calienta hasta 85 grados centígrados 01:14:02

o sea, temperatura 2 es igual a 85 grados centígrados 01:14:04

que esto es igual a 273 más 85 01:14:10

Kelvin, no se pone el redondelito, ¿vale? 01:14:15

y esto es igual a 358 K 01:14:18

Si no me equivoco. Vale, entonces lo único que hacemos es sustituir los valores en la ecuación y despejamos la presión en 2 porque me dice, calcula la presión final siendo el volumen constante en atmósferas. 01:14:28

Entonces, sustituyo valores y me quedarían, vamos a ponerlo en rojo, presión 1, tenemos la presión en estado 1, es 1,20 atmósferas, ya con esto lo vamos a dejar, 01:14:44

Dividido entre la temperatura, 1, que son 291 Kelvin, esto es igual a la presión 2, que es lo que me piden, ¿no? La presión 2, esta es la incógnita, dividido entre T2, que son 358 K. 01:15:02

Luego despejamos la presión 2, presión 2 es igual a 1,20 atmósferas, multiplicamos en cruz, al despejar siempre, cuando despejemos, lo que multiplica la incógnita va al denominador 291K y en el numerador 1,20 atmósferas por 358K. 01:15:21

El K y el K, al dividir, lo simplifico, y esto me queda 1,48 atmósferas. 01:15:47

Esta es la presión en estado 2, pero hacemos el problema, me dicen que el volumen permanece constante y el número de moles también. 01:15:59

No me dice que varíe, vamos a pensar, suponemos que N1 es igual a N2 y el volumen 1 es igual al volumen 2. 01:16:09

¿Vale? Y ya está. Bueno, pues nada. Una cosa, ¿sabéis qué? Hay gente que tiene duda, lo explico rápido. Ahora todos los años hay unas prácticas, son voluntarias para enseñar los laboratorios de microbiología y de química. 01:16:17

Prácticas de ensayos no hay, pero no es porque yo no quiera, es porque es que se hace así, ¿vale? 01:16:36

Luego las haremos después de Navidad, en enero o febrero. 01:16:41

Pero como hay clase, como hay prácticas el lunes que viene, el día 18, porque ese día sí, 01:16:46

pues entonces yo he cambiado la hora para no perder la semana que viene, 01:16:52

he cambiado la hora del lunes al miércoles, al día 20. 01:16:57

O sea, el día 20, que es miércoles, a las tres y media hay clase, sería la misma de hoy, pero pasada el miércoles, ¿vale? De todas formas, yo lo tengo puesto en el aula virtual y supongo que María José también lo ha explicado, la tutora, ¿vale? 01:17:00

Bueno, pues esto es lo que os quería decir 01:17:18

Nada, que repaséis si hay algún correo que tengo pendiente de alguien 01:17:22

Luego os contesto 01:17:29

Sabéis que tengo tutoría este miércoles que viene 01:17:32

Si alguien tiene dudas que me escriba un correo 01:17:35

El miércoles que viene tengo tutoría de 3 y media a 6 y cuarto individual 01:17:38

Me escribís al correo y ya está 01:17:44

Y si alguien de vosotros quiere ser delegado, que lo diga. Venga, pues nada, hasta luego. Adiós. 01:17:47

Materias:

Química

Niveles educativos:

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