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Unidad 2 - Parte I (03/10/2024) - Contenido educativo

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Subido el 3 de octubre de 2024 por Paula M.

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Comenzamos la clase de la unidad 2. 00:00:00
Vamos a hablar de las leyes de los gases. 00:00:03
Entonces, antes de nada, de entrar de lleno, vamos a recordar unas pequeñas propiedades que tienen los gases. 00:00:06
Los gases, a diferencia de los líquidos y de los sólidos, no van a tener una forma ni un volumen fijo. 00:00:13
¿Qué quiere decir esto? 00:00:24
que cuando un gas, que yo por ejemplo lo puedo tener en una botella de agua, ese gas solo 00:00:25
está ocupando esa botella de agua, tiene la forma de la botella y si la botella tiene 00:00:32
medio litro, pues hay medio litro de gas. ¿Qué ocurre si yo abro la botella? Pues que 00:00:37
el gas tiene tendencia a la expansibilidad, es decir, que va a ocupar todo el espacio 00:00:43
que tenga disponible, es decir, va a pasar a ocupar toda la habitación. Entonces, ¿qué 00:00:49
volumen va a tener? Pues ya no va a tener medio litro, va a tener el volumen de la habitación, 00:00:55
que puede ser, me lo invento, 200 litros, ¿vale? Y la forma, pues ya no va a ser forma 00:01:00
de botella, va a ser pues la forma del cubo que sea la habitación. ¿Qué ocurre con 00:01:07
los gases? Pues al igual que pueden expandirse y ocupar todo el espacio de la habitación, 00:01:13
si nosotros esa habitación la vamos haciendo más y más y más pequeña, ese gas va a ocupar cada vez menos y menos espacio. 00:01:18
¿Se puede comprimir? ¿Un líquido se puede comprimir? No. Un gas sí se puede. 00:01:26
Los líquidos sí cambian de forma. Si tú lo tienes en una botella, pues tiene la forma de la botella. 00:01:36
Si lo pones en una pecera redonda, pues tiene una forma más redondeada. 00:01:41
pero si en el agua hay medio litro y tú pasas ese agua a la pecera, seguirá habiendo medio litro, 00:01:45
porque su volumen es fijo, en el caso de los gases no. 00:01:52
Y luego cuando hablamos de difusión, hablamos de que si hay varios gases en un mismo ambiente, 00:01:56
estos se van a repartir de forma homogénea por todo el ambiente, pasado un tiempo, porque las partículas se mueven. 00:02:01
Os cuento un poquito más, muy rápidamente la teoría cinética. 00:02:09
Tanto en sólido, líquido como gaseoso, todas las partículas tienen un movimiento dentro, ¿vale? 00:02:12
Ese movimiento es el que se llama la temperatura, ¿vale? 00:02:18
Las partículas vibran. 00:02:21
Cuando están en estado sólido, pues vibran muy poquito. 00:02:23
Os subiré un vídeo, ¿vale? Para que lo veáis. 00:02:27
Cuando están en estado líquido, pues vibran más. 00:02:29
Se mueven más. 00:02:32
Y ya cuando están en estado gaseoso, uno ve esto como vibra, ¿vale? 00:02:33
Y cómo se mueven. 00:02:36
Eso de forma muy resumida. 00:02:38
Subiré un vídeo para que lo veáis con más despacito y con más detalle, que como introducción para entender luego las cosas, os vendrá bien. 00:02:41
Repasamos también variables que afectan al comportamiento de los gases. 00:02:48
Son tres. Tenemos la presión, el volumen y la temperatura. 00:02:52
Empezamos por el volumen, que es la más cercana. 00:02:58
Volumen, entendemos que es el espacio que ocupa un gas. 00:03:02
¿En qué se mide? 00:03:05
Pues, principalmente lo podemos medir en litros o en metros cúbicos. 00:03:06
Vamos con la temperatura, que lo he mencionado hace un momento. 00:03:13
Cuando nosotros estamos hablando de temperatura, estamos hablando de la energía cinética que tienen las partículas. 00:03:17
Es decir, esa vibración interna que tienen las partículas es lo que nosotros llamamos temperatura. 00:03:23
¿Vale? Cuanta más temperatura tenga, significa que más energía tienen esas partículas. 00:03:29
partículas. ¿Y qué ocurre con la presión? Bueno, pues la presión va a ser la fuerza 00:03:34
que van a ejercer estas partículas de gas en las paredes de un recipiente. ¿Vale? 00:03:40
Como iba diciendo, la presión va a ser la fuerza que estas partículas de gas que están 00:03:53
en un recipiente va a ser sobre las paredes. Cuanto más se muevan, pues más fuerza ejercerán. 00:03:59
Vamos a ir analizando casos de qué va a ocurrir, ¿vale? Cuando las presiones van a ser más 00:04:08
intensas o menos intensas. Rápidamente, ¿en qué se mide la presión? Bueno, pues la presión 00:04:14
la vamos a medir en pascales o atmósferas. De cara a los problemas nos vamos a centrar 00:04:21
en atmósferas. ¿Y la temperatura? La temperatura la podemos medir en grados Celsius, los grados 00:04:28
centígrados que nosotros manejamos cotidianamente, o en Kelvin. En los problemas utilizaremos 00:04:35
los Kelvin. Esto es un simulador que también os lo pondré para que trasteéis con los 00:04:42
cambios de temperatura, volumen y presión. Bien, a lo largo de la historia el hombre 00:04:51
ha ido estudiando el comportamiento de los gases y a medida que los ha ido conociendo 00:04:57
mejor ha ido estableciendo una serie de leyes. Bien, estas leyes lo que van a hacer va a 00:05:01
ser explicar este comportamiento y vamos a ir aprendiendo a lo largo de esta clase, ¿vale?, 00:05:06
por qué este globo es capaz de volar o cómo apretando un pelín el dedo sale un montón 00:05:12
de líquido o gas, ¿vale? Dentro de una motividad. Bien, vamos a ver, vamos a estudiar tres situaciones. 00:05:21
Vamos a estudiar la situación A, la situación B y la situación C. Cada una de estas situaciones 00:05:32
va a tener una fórmula asociada. ¿Cómo podemos trabajar este asunto? Podemos o bien 00:05:48
memorizarnos las tres fórmulas o memorizarnos una y en base a esa modificarla. ¿Cuál es 00:05:55
esa fórmula que vamos a aplicar? Yo creo que es la forma más operativa, tener una 00:06:02
y modificarla según la necesitemos. Esa fórmula que vamos a emplear es presión por volumen 00:06:06
partido de temperatura. La P es presión, la V es volumen y la T es temperatura. Bien, 00:06:14
vamos a estudiar problemas en los que van a ocurrir ciertos cambios, por lo tanto siempre 00:06:40
vamos a tener una situación que va a ser la inicial y la vamos a comparar con una situación 00:06:47
final. ¿Qué ocurre con los gases? Los gases van a hacer lo posible para que esta alteración 00:06:56
que se dé modificando otro parámetro se quede la situación igual. Aquí vamos a poner 00:07:10
un 1 y aquí vamos a poner un 2. Bien, esta es la fórmula que nos va a servir para los 00:07:18
tres casos que vamos a estudiar, las tres leyes que vamos a ver. Al final de la clase 00:07:30
veremos una última ley que lo que va a hacer es que da sentido a estas tres, que ya os 00:07:36
adelanto que simplemente completa esto, ¿vale? Lo que pasa es que yo no veo sentido explicarlas 00:07:44
por separado, prefiero empezar así, una parte, ¿vale? Esta es la parte simplificada de esta 00:07:48
fórmula. Vamos a comparar lo inicial con lo final y vamos a ver qué sucede. Empezamos 00:07:54
con la ley de Boyle. ¿Qué nos dice la ley de Boyle? Nos dice qué relación va a haber 00:08:07
entre la presión y el volumen cuando, situación, la temperatura sea constante. 00:08:15
Bien, esta es la fórmula que vamos a emplear, pero si nos acordamos de la fórmula que hemos visto, 00:08:36
que es esta de aquí, como la temperatura es constante, ¿qué vamos a hacer? 00:08:44
la temperatura va a ser igual al inicio 00:08:49
va a ser igual al inicio 00:08:51
que al final 00:08:53
pues que vamos a hacer 00:08:55
pues como no cambia 00:08:56
nos lo cargamos 00:08:59
si la temperatura 00:09:05
van a ser 200 Kelvin 00:09:08
y aquí la temperatura van a ser 200 Kelvin 00:09:10
si hay lo mismo 00:09:12
a un lado que a otro 00:09:14
de una igualdad, recordamos 00:09:15
estamos ante una igualdad 00:09:17
lo de aquí tiene que ser igual a esto 00:09:19
Pues la temperatura nos la quitamos y nos quedamos con la fórmula que vamos a emplear. 00:09:20
¿Vale? 00:09:31
Vamos a ver un problema que es como mejor lo vamos a entender. 00:09:34
Enunciado. Un gas ocupa un volumen de 2,5 litros a una presión de 1 atmósfera. 00:09:43
Ahora, si la presión aumenta a dos atmósferas, ¿cuál será el volumen del gas si la temperatura se mantiene constante? 00:09:48
Bueno, protocolo de resolución de problemas. 00:09:56
Lo primero, traducir eso a nuestro lenguaje. 00:09:59
¿Cómo hacemos eso? Pues empezamos, hacemos una segunda lectura. 00:10:04
Vamos con los datos. 00:10:08
Y aquí vamos a traducir lo que viene ahí a como nosotros nos interesa. 00:10:11
Vamos leyendo. Un gas ocupa un volumen de 2 litros. Primer dato, volumen, 2 litros. ¿Esto es una situación inicial o es una situación final? 00:10:16
Inicial, pues tendríamos que el volumen inicial es igual a 2,5 litros. Seguimos leyendo. A una presión de 1 atmósfera. 00:10:31
Seguimos en situación inicial, presión 1 es 1 atmósfera. 00:10:44
Y ahora nos dice, hay cambios, ¿qué ocurre? 00:10:54
Que la presión aumenta a 2 atmósferas, situación 2, presión 2, valor 2 atmósferas. 00:10:58
y nos pregunta cuál será el volumen, es decir, el nuevo volumen, el de la situación final. 00:11:09
Pues ese volumen 2 es nuestra incógnita, nuestra pregunta. 00:11:18
Detalle, nos está diciendo que la temperatura es constante. 00:11:27
Temperatura o T solo, ¿vale? 00:11:36
Estamos en un problema de bases 00:11:37
Sencillo, ¿vale? 00:11:48
Sencillo porque nos dice que algo se mantiene constante 00:11:50
Así que ponemos nuestra fórmula sencilla 00:11:53
Que va a ser 00:11:55
P1 por V1 partido de T1 es igual a 00:11:57
P2 por V2 partido de T2 00:12:04
Como la T es constante 00:12:08
Nos olvidamos de ella 00:12:11
Y nos quedamos con esta fórmula, nos quedamos con que P1 por V1 es igual a P2 por V2. 00:12:13
¿Qué nos preguntan? V2. Esta es nuestra incógnita. 00:12:27
Cuando queremos resolver un sistema, una ecuación, y tenemos una incógnita, 00:12:37
lo que tenemos que hacer es que ese valor que desconocemos tenemos que dejarlo solo, a un lado de la ecuación. 00:12:43
Y por tanto, lo que tendremos que cambiar es este P2, hay que quitarlo de aquí. 00:12:49
¿Cómo lo quitamos? Si está aquí multiplicando, recordamos que lo que pasa es dividiendo. 00:12:58
Bien, ¿en qué se traduce eso si lo ponemos en bonito? 00:13:04
Pues sería que V2 va a ser igual a P1 por V1, porque esto se mantiene, 00:13:11
y hemos dicho que SP2 pasa dividiendo, pues lo ponemos. 00:13:21
Y ahora que ya tenemos nuestra incógnita solita, el resto de datos que tenemos a la derecha son conocidos, 00:13:34
Entonces, traducimos P1, 2,5 litros, por V1, perdón, que me he adelantado, P1, una atmósfera, por V1, aún así, 2,5 litros. 00:13:51
partido de V2 00:14:20
¿Me equivoco? 00:14:22
Sí, porque el V2 no lo sabemos 00:14:25
No, lo que hemos 00:14:27
No, esto estaba bien 00:14:28
Sería P2, ¿no? 00:14:39
Sería P2 00:14:46
Bien visto 00:14:47
P2 son dos atmósferas 00:14:51
os pongo las variables 00:14:54
porque nos dan información 00:14:58
y esto es como en física 00:15:00
se puede quitar la atmósfera 00:15:01
atmósfera y atmósfera 00:15:02
nos lo podemos quitar 00:15:05
entonces la operación ya es 00:15:06
la operación sería 1 por 2,5 00:15:08
partido de 2 00:15:12
y la unidad que nos va a quedar son litros 00:15:14
esto operamos 00:15:16
y da 00:15:18
1,25 00:15:19
era? Sí, 1 por 2,5 entre 2. Está ahí la 1, ¿no? 1,25 litros, ¿vale? Número 2 es 00:15:21
1,20 litros. Ese es el valor. ¿Podríamos prescindir de las unidades y poner solo los 00:15:40
números? Sí, pero es bueno que os vayáis acostumbrando, vayáis utilizando las unidades 00:15:49
porque os dan mucha información 00:15:53
y de hecho os ayuda a detectar errores 00:15:54
o si entráis en crisis y lo estáis haciendo bien o no 00:15:57
el hecho de que se hayan podido eliminar 00:15:59
las atmósferas y solo queden los litros 00:16:01
es casi muy equivable 00:16:03
¿vale? 00:16:05
bien, pues esto es 00:16:07
el ejemplo, bien 00:16:09
fijaros 00:16:11
estamos ante, no dejamos de estar 00:16:12
¿vale? 00:16:15
ante una igualdad 00:16:17
¿vale? esto de aquí 00:16:19
es igual a esto de aquí 00:16:20
Bien, matemáticamente, si lo vemos con números matemáticos, 2 por 2, ¿cuánto es? 4. Esto de aquí debería dar 4. 00:16:23
Bien, si la presión disminuye, ¿qué tiene que hacer el volumen para poder dar 4? Tiene que aumentar, en este caso, así el valor de 4. 00:16:38
Si la presión baja, el volumen sube. Os voy a dejar un simulador para que probéis a aumentar cosas, bajar y veáis que a cómo afectan, ¿vale? 00:16:52
Bien, continuamos. Lo dicho, ¿vale? Un aumento de presión dará lugar a una disminución del volumen y por el contrario, si disminuye la presión, lo que ocurre es que aumenta el volumen. 00:17:10
Vamos a decirlo de otra forma, en este volumen los gases tienen este espacio para golpear a las paredes, si el espacio se reduce, las moléculas están mucho más cerca, no cambia de estado, se concentra, vamos a decir, se concentra, ¿vale? 00:17:29
Es verdad, dicho condensado, condensado es otra cosa. 00:17:49
Tiene mucho menos espacio, pero la temperatura es la misma. 00:17:51
Sigue teniendo la misma energía a la hora de moverse. 00:17:55
Si tiene menos espacio pero más energía, lo que va a ocurrir es que los choques van a aumentar. 00:17:58
Por lo tanto, la presión es lo que aumenta. 00:18:04
¿Vale? 00:18:08
Cuando la temperatura es constante, si tenemos un incremento de la presión es porque ha disminuido el volumen. 00:18:09
O al revés, si disminuye el volumen, se incrementa la presión. 00:18:17
Por el contrario, si conseguimos que el volumen aumente, esa presión va a disminuir. 00:18:23
Podéis verlo a la hora de razonarlo, ¿vale? 00:18:29
Podéis verlo gráficamente, que es lo que se os ha quedado, o si no, lógicamente, si uno baja, el otro sube. 00:18:33
¿Esto para qué nos ayuda? 00:18:41
Pues para saber, para predecir ya qué resultado vamos a obtener de forma cualitativa, es decir, aquí en el problema nos dice que la presión aumenta. 00:18:42
Si la presión aumenta, nosotros tenemos que esperar que nuestro resultado de volumen sea menor. 00:18:53
Empezamos con 2,5 y hemos terminado con 1,25. Correcto. Vamos bien. 00:19:01
Seguimos 00:19:06
Vamos con la segunda ley 00:19:09
Que es 00:19:12
La ley de Charles 00:19:13
¿Qué ocurre con la ley de Charles? 00:19:15
Que en este caso es la presión 00:19:18
La que va a ser constante 00:19:21
¿Qué quiere decir que la presión sea constante? 00:19:23
Que si nosotros teníamos 00:19:26
Si la presión es constante 00:19:28
Lo que nos tenemos que quitar 00:19:39
es la presión de la fórmula 00:19:40
y la que nos queda es esta 00:19:44
vale, la mayoría de libros 00:19:46
vienen así por separado 00:19:50
pero yo creo que para 00:19:52
que a la hora de trabajarlo 00:19:54
os quedéis con esto 00:19:56
vale 00:19:58
porque si no, es muy fácil 00:19:59
que os liéis 00:20:02
bien, ¿qué ocurre aquí? 00:20:02
¿qué podemos esperar? 00:20:05
si inflamos un globo y lo calentamos 00:20:07
el volumen del globo 00:20:10
será más grande 00:20:13
la presión es la misma 00:20:14
¿vale? 00:20:17
para que las 00:20:19
si las partículas 00:20:21
han ganado más energía 00:20:22
para que la presión se mantenga constante 00:20:24
y no cambie, pues van a necesitar más espacio 00:20:26
el globo aumenta 00:20:29
numéricamente 00:20:31
¿cómo sería esto? 00:20:33
pues por ejemplo 00:20:36
si tenemos 00:20:37
4 entre 2 00:20:38
vale 00:20:44
si hemos dicho 00:20:46
que la temperatura aumenta 00:20:48
pasa de 2 a 4 00:20:50
si esto de aquí 00:20:51
el valor es 2 00:20:54
¿qué ocurre con el volumen? 00:20:56
¿disminuye o aumenta? 00:21:00
si tenemos que conseguir aquí un valor de 2 00:21:02
tiene que aumentar 00:21:04
En este caso, como está dividiendo, lo que ocurre arriba influye en lo que ocurre abajo 00:21:07
Por lo tanto, podemos decir que si el volumen aumenta, la temperatura aumenta o viceversa 00:21:17
Porque la presión se va a mantener constante 00:21:26
Entonces, caso 1, temperatura constante 00:21:29
Caso 2, presión constante 00:21:38
Rápido problema 00:21:42
Un gas ocupa un volumen de 3 litros a una temperatura de 300 Kelvin 00:21:44
Si la temperatura aumenta a 400 Kelvin y la presión se mantiene constante 00:21:53
¿Cuál será el volumen final del gas? 00:22:00
Pues lo primero, datos 00:22:02
¿Qué nos dice? Volumen inicial 3 litros, temperatura inicial 300 Kelvin, temperatura final 400 Kelvin. 00:22:04
¿Y cuál es la incógnita? El volumen final. 00:22:30
Pues ponemos la fórmula simplificada que nosotros conocemos. 00:22:37
T1 por V1 partido de T1 es igual a T2 por V2 partido de T2. 00:22:42
Nos han dicho que la presión es constante, que no la he puesto aquí. 00:22:51
T es constante. 00:22:56
Por lo tanto, nos olvidamos de la P y nos quedaría que V1 partido de T1 es igual a V2 partido de T2. 00:23:00
¿Cuál es nuestra incógnita? 00:23:13
V2. 00:23:15
Por lo tanto, V2 se tiene que quedar solo. 00:23:18
Y lo que hay que despejar es T2. 00:23:22
¿Cómo está T2? 00:23:25
Está dividiendo, por lo tanto tendrá que pasar multiplicando. 00:23:26
V2 es igual a V1 por T2 partido de T1. 00:23:37
Sustituimos 3 litros por 400 kelvin partido de 300 kelvin. 00:23:51
Ojo, antes de acabar, hemos dicho que la temperatura aumenta, ¿qué va a pasar con el volumen? ¿Va a aumentar o va a disminuir en este caso? 00:24:14
Aumenta también. Así que si tenemos 3 litros, deberíamos obtener un resultado mayor de 3 litros. 00:24:26
Los Kelvin los podemos eliminar. 00:24:34
Los ceros también. Se nos iría el 3 y nos quedaría 4 litros, ¿no? 00:24:38
Hemos empezado con 3 litros y tenemos 4 litros. 00:24:44
Lo esperado. Aumento. 00:24:49
Teníamos la ley de Boyle, ahora tenemos la ley de Charles 00:24:53
Y vamos a seguir con la ley de Kai Lussac 00:25:02
Antes de nada, lo que hemos estado hablando 00:25:08
Un aumento de temperatura para que la presión se mantenga constante 00:25:13
Lo que ocasiona es que también aumente el volumen 00:25:20
si tuviéramos 00:25:24
un émbolo con una tapita 00:25:26
y eso se calienta, pues el émbolo 00:25:28
sube 00:25:30
bien 00:25:31
es por eso que 00:25:36
que un gas 00:25:40
se caliente y se expande y mueva 00:25:41
los émbolos, se emplea 00:25:43
mecánicamente 00:25:45
en el caso de un líquido 00:25:46
los líquidos de frenos 00:25:54
llevan anticongelante 00:25:56
para que no se llenen 00:25:58
de gas 00:26:01
porque el gas se puede expandir 00:26:01
o contraer y eso es un problema 00:26:04
porque con el líquido de freno lo que se busca es 00:26:06
cerrar 00:26:08
para aumentar el rozamiento 00:26:09
y frenar las ruedas 00:26:12
¿vale? así como 00:26:14
información extra 00:26:16
ley de Gay-Lussac 00:26:17
en este caso 00:26:21
la situación que tenemos 00:26:28
es que el que no cambia es el volumen. Ponemos nuestra fórmula. Como el volumen es constante, 00:26:30
el volumen es lo que nos sobra. Y esta va a ser nuestra fórmula. Igual que antes, no 00:26:50
estamos en una multiplicación, estamos en una división. Se aumenta la presión, ¿qué 00:27:01
va a pasar con la temperatura? Que aumenta, ¿vale? Si nosotros tenemos un recipiente 00:27:06
y ese recipiente lo hacemos cada vez más pequeño, no, perdón, el volumen es igual. 00:27:15
Si nosotros tenemos un recipiente que no va a cambiar de tamaño y es más fácil verlo 00:27:23
con la temperatura y lo calentamos, estas partículas no van a poder ampliar el tamaño 00:27:29
del recipiente, por lo tanto, lo que van a hacer va a ser golpear más fuerte a las 00:27:34
paredes, es decir, van a aumentar su presión. 00:27:39
Problema. Tenemos un gas confinado en un recipiente rígido que tiene una presión de 1,5 atmósferas 00:27:45
a una temperatura de 300 Kelvin. Si se calienta el gas hasta 450 Kelvin, ¿cuál será la 00:27:54
nueva presión? Y es muy generoso el enunciado. Os recuerda que el volumen se mantiene constante. 00:28:01
Si tenemos un recipiente rígido, eso significa que el recipiente no va a cambiar de volumen, pero esta denunciada además nos lo aclara. 00:28:07
Pues vamos con los datos. 00:28:16
Tiene una presión inicial de 1,5 atmósferas y una temperatura inicial de 300 Kelvin. 00:28:20
lo que cambia es la temperatura que va a aumentar a 450 K. ¿Qué pasará con la presión? Pues nos 00:28:37
podemos adelantar. ¿Qué podemos predecir? Primero la fórmula, para poder predecir. 00:28:48
Como lo que no cambia es el volumen, yo esto es lo que haría si fuera vosotros en el examen. 00:29:02
me parece más operativo que solo 00:29:23
que aprendáis lo mínimo posible de memoria 00:29:25
nos hemos quitado el volumen 00:29:27
porque el volumen es constante 00:29:32
esta es nuestra fórmula 00:29:33
pregunta 00:29:36
incógnita, la presión 00:29:38
presión 2 00:29:42
es decir, esta presión de aquí 00:29:43
vale 00:29:46
estos son los ejercicios fáciles 00:29:49
porque nos están preguntando los valores que están arriba 00:29:52
Y esto, no nos está preguntando un valor que esté abajo, ahora os explico cómo quedaría a la hora de despejar, ¿vale? 00:29:54
Nos pregunta P2, pues vamos a ver ese P2. 00:30:02
La temperatura que está dividiendo pasaría multiplicando, entonces tenemos P1 por T2 partido de T1. 00:30:08
P1 es 1,5 atmósferas por T2 que son 400,5 Kelvin partido de 300 Kelvin. 00:30:17
los Kelvin los podemos pensar 00:30:33
y esto daría 00:30:35
3,25 00:30:37
litros 00:30:40
nuevamente 00:30:43
en atmósferas 00:30:45
2,25 00:30:47
2,5 00:30:48
2,25 00:30:51
2,25 00:30:56
no puede ser 00:30:59
Tienen que ser atmósferas, estamos en presión. 00:31:01
Pasan otro problema. 00:31:04
Ah, es una errata. 00:31:09
Bien visto. 00:31:11
Es una errata. 00:31:12
Y el resultado está bien, 45 entre 30 raíces. 00:31:14
45 entre 30. 00:31:24
1,5. 00:31:28
Eso está mal, ¿vale? 00:31:29
Lo volveré a subir corregido. 00:31:31
Vosotros si ya lo tenéis impreso. 00:31:32
No, todavía no. 00:31:34
Es decir, corregirlo, ¿vale? 00:31:36
Eso es lo que me ha pasado hasta al copiarlo de... al pasar el documento, se me ha olvidado... 00:31:39
Bien, por 1,5. 00:31:48
Este es... ah, no, es 2,25, no sé si ya estaba bien. 00:31:59
Qué poca fe tengo en mí. 00:32:03
No sé, pero... 00:32:05
No sé cómo da el mismo número exacto que el problema 1. 00:32:06
He dudado de mí misma. 00:32:11
La única rata que hay es en la unidad, ¿vale? 00:32:13
el resultado estaba bien 00:32:15
disculpas 00:32:17
vale 00:32:18
lo único que hay que cambiar 00:32:19
es la L 00:32:24
como el primer ejercicio 00:32:24
también daba 2,25 litros 00:32:30
pensaba que era un error 00:32:32
del argumento 00:32:33
pero no, es error solo de la unidad 00:32:36
vale 00:32:38
bueno pues 00:32:39
Entonces, lo dicho, ¿vale? Un aumento de la presión va a dar lugar a un aumento de la temperatura. 00:32:43
Y por el contrario, si disminuye la presión, pues también va a disminuir la temperatura. 00:32:52
Bien, vamos ahora con la reina, la ecuación reina, que es la ley de los gases ideales. 00:33:00
La ley de los gases ideales relaciona presión, que es la P, volumen, que es la V, N, que es el número de moles, R, que es un valor constante. 00:33:08
¿Qué son los moles? 00:33:31
¿Qué son los moles? 00:33:33
En unas semanas lo descubriremos. 00:33:35
De momento es cantidad. 00:33:38
Esas partículas que están chocando contra las paredes, pues los moles nos dicen cuántas son. 00:33:41
Ya lo desgranaremos más. 00:33:47
Y la T es la temperatura. 00:33:50
¿Qué tenemos aquí? 00:33:54
Pues tenemos en un lado... 00:33:58
presión y volumen, y en el otro lado tenemos el número de partículas, temperatura y una constante, ¿vale?, que se retira. 00:34:02
Bien, puede que aquí os explote un poquito la cabeza, pero yo os lo quiero explicar igual. 00:34:16
Si nosotros vamos a tener siempre el mismo número de partículas en una situación inicial y en una situación final, eso no va a cambiar. 00:34:23
Es decir, si yo tengo una situación inicial y tenemos n y r, que no cambia, ¿vale? 00:34:33
Y tenemos otra situación en la que pueden cambiar presión, volumen o temperatura, pero seguimos teniendo el mismo número de partículas. 00:34:52
cambian presiones, volúmenes o temperaturas 00:35:06
pero las partículas siguen siendo la misma 00:35:09
¿vale? 00:35:11
¿me voy a sacar acá? 00:35:14
¿acá qué es? 00:35:15
pero es que... 00:35:17
ah, vale 00:35:18
estaba flipando yo 00:35:19
tenemos que 00:35:21
en esta segunda situación 00:35:23
nos han cambiado la presión, el volumen y la temperatura 00:35:25
pero seguimos teniendo el mismo número de partículas 00:35:28
al inicio 00:35:30
por lo tanto 00:35:31
esto 00:35:33
es igual que esto. 00:35:35
No lo habéis visto en matemáticas, ¿vale? 00:35:40
Pero esto es lo que se llama 00:35:42
igualación. Hemos cogido dos fórmulas 00:35:43
y de lo que obtenemos 00:35:46
como esto de aquí es igual 00:35:48
podemos decir que 00:35:50
esto 00:35:52
otro de aquí 00:35:54
también es 00:35:55
igual, es decir 00:35:58
y de ahí viene todo. 00:35:59
¿Vale? 00:36:14
Porque son iguales, entonces como es lo mismo, puedo decir que, o sea, si yo digo que nr es igual a nr, pues puedo poner que lo otro también es igual, pues de ahí, ¿vale? 00:36:16
Otra duda, ¿lo de constante de rojas es ideal? ¿Y el valor este lo considero? 00:36:37
Os lo daré en los exámenes, no tenéis que memorizarlo. 00:36:41
¿Siempre es el mismo valor? 00:36:43
Si trabajamos con atmósferas y litros. Si trabajamos en sistema internacional serían julios. Las atmósferas se medirían en pascales y el volumen en metros cúbicos. Pero no lo vamos a hacer así. No quiero sistema internacional. Trabajamos con atmósferas y litros. 00:36:44
esto es por contextualizaros un poco 00:37:04
vamos a tener dos tipos de problemas 00:37:09
problemas en los que una de las variables 00:37:11
no va a cambiar 00:37:14
y usaremos esta fórmula de aquí 00:37:15
y luego tendremos 00:37:18
cuando tenemos en cuenta el número de moles 00:37:22
y usaremos la ley de los gases ideales 00:37:25
porque no siempre en la naturaleza 00:37:29
se van a dar los casos de que algo se mantenga constante 00:37:32
¿Vale? Para esos casos tenemos la fórmula complicada para entendernos. 00:37:34
Pues vamos con un ejemplo. 00:37:43
Se tienen dos moles de un gas ideal que ocupa un volumen de 10 litros a una temperatura de 300 Kelvin. 00:37:46
¿Cuál es la presión que ejerce el gas? 00:37:54
observad, aquí ya no estamos hablando de una situación inicial 00:37:56
que se produce un cambio y queremos saber qué pasa 00:38:02
no, no, nos están diciendo que tenemos estos datos 00:38:06
¿cuál es el dato que no? ¿qué ocurre con el dato que falta? 00:38:09
pues vamos a ello, lo primero 00:38:14
datos, vamos a traducir 00:38:16
es enunciado 00:38:20
tienen dos moles, recordamos, la N, ¿vale? 00:38:24
Son el número de moles, N va a ser igual a dos moles. 00:38:29
Luego nos dice que ocupa un volumen de 10 litros. 00:38:37
Lo ponemos 10 litros y una temperatura de 300 Kelvin. 00:38:40
¿Cuál es la presión que ejerce el gas? 00:38:53
Aquí, en el enunciado, tendría que poner R es igual a 0,082 atmósferas litro. 00:38:58
partido de Kelvin 00:39:16
mol 00:39:19
son las unidades 00:39:20
voy a hacerlo primero sin unidades 00:39:22
y luego supongo las unidades 00:39:24
o bueno, o no 00:39:26
lo pongo todo 00:39:28
fórmula 00:39:29
que repetimos todos como papagayos 00:39:31
P por V es igual a nRT 00:39:34
P por V igual a nRT 00:39:37
bien 00:39:40
¿cuál es nuestra incógnita? 00:39:42
la presión 00:39:44
la presión se tiene que quedar sola 00:39:46
vale, pues vamos a dejarla sola 00:39:48
es igual a 00:39:52
nRT 00:39:55
y esta V 00:39:57
la pasamos dividiendo 00:40:00
partido de V 00:40:02
pues traducimos 00:40:05
2 mol 00:40:07
por 00:40:09
0,082 atmósferas litros partidos de Kelvin. 00:40:11
Si esto se os hace complicado, no pongáis las unidades, ¿vale? 00:40:23
Fíjalo sencillo. 00:40:27
Claro, ¿varía algo el resultado si no pongo la atmósfera? 00:40:30
No, esto es más engorroso, tardas más en hacer el problema y demás. 00:40:32
No sería necesario, ¿vale? 00:40:38
Pero simplemente es que os quiero enseñar, ¿vale? 00:40:41
Que aquí tenemos mol y aquí abajo tenemos mol. 00:40:45
Aquí tenemos kelvin y aquí tenemos kelvin. 00:40:51
Esto está arriba y esto está abajo. 00:40:55
Porque esto que está aquí es como si estuviera aquí, ¿vale? 00:40:58
Y envíen esas mates, así me gusta. 00:41:02
Por eso me dan de la vida, ¿eh? 00:41:04
Pues confía más en ti porque... 00:41:06
Nada. 00:41:10
No vas mal. 00:41:11
Nos quedarían las atmósferas, que es la unidad de la P. 00:41:13
No tenéis que hacer esto, ¿vale? 00:41:16
Os acordéis de que la P se mide en atmósferas y se dispara adelante, ¿vale? 00:41:18
Y aquí ya pues operaríamos, que esto sería 2 por 0,082 por 300 partido de 10. 00:41:22
Y esto es igual a 4,9. 00:41:34
Vamos a poner 4,9. 00:41:37
atmósferas 00:41:41
¿vale? 00:41:44
así es como se resuelve 00:41:49
vamos muy bien en el tiempo, perfecto 00:41:52
una cosa que quiero explicaros 00:41:55
que esto era más urgente 00:41:56
y ya me pongo a detener 00:41:58
por ejemplo, si tenemos 00:41:59
y T2 00:42:08
Si nuestra incógnita es T1, ¿cómo hago yo esto? 00:42:10
Pues por trozos, ¿vale? 00:42:19
Tenemos T1 dividiendo y queremos dejarlo solo, no podemos dejarlo solo dividiendo, ¿vale? 00:42:23
Así que vamos a ir ordenando esto si queréis paso a paso, ¿vale? 00:42:30
Primer paso, T1 no puede estar dividiendo, tiene que pasar multiplicando. 00:42:34
Tendría que pasar aquí, es decir, tendríamos P1 es igual a P2 partido T2 por T1, ¿vale? 00:42:40
Hemos pasado el T1, que está dividiendo, lo hemos pasado al otro lado multiplicando, ahí lo tenemos. 00:42:53
Bien, ya tenemos lo que queremos solo, ¿qué pasa ahora? 00:42:58
Que tenemos gente ahí que nos molesta. Pues T2 que está dividiendo tiene que pasar multiplicando. Y por el contrario, T2 que está multiplicando pues tiene que ir abajo dividiendo. 00:43:01
¿Cómo es eso? Hemos dicho que el T1 es el que se queda solo. T1, y aquí tenemos, aquí nos va a quedar una fracción. Tenemos ya P1, y tenemos que T2 está dividiendo, pasa multiplicando, multiplicando. 00:43:20
está multiplicando 00:43:43
pues pasa dividiendo 00:43:45
y así es como se haría 00:43:47
¿vale? 00:43:49
cuanta más agilidad tengáis, pues menos pasos intermedios 00:43:53
tendréis que dar 00:43:56
si no os sentís seguros 00:43:57
no saltéis los pasos intermedios 00:44:00
lo que nos pone con cienitas 00:44:02
con tal de que no os equivoquéis 00:44:03
utilizad los pasos que necesitéis 00:44:06
¿vale? 00:44:08
vale, pues ya 00:44:17
Esta parte final la tenéis en el aula virtual, vamos a detenernos un poquito. 00:44:18
Son aplicaciones, estas leyes que explican, por ejemplo, los globos de aire caliente. 00:44:24
Esto sería la ley de Charles, que describe cómo el volumen de un gas aumenta con la temperatura. 00:44:31
Si la presión se mantiene constante, es decir, nosotros tenemos ese globo, lo tenemos en la Tierra. 00:44:38
Para que la presión de la Tierra cambie hay que ascender muchísimo, como ascienden los aviones, pero vamos a plantear que la altura que va a coger ese globo no va a cambiar la presión. 00:44:48
Por lo tanto, ¿qué ocurre? Que lo que van a hacer las personas que están en el globo manejándolo es que van a calentar ese gas. 00:45:02
¿Qué ocurre? Pues que a medida que el aire dentro del globo se calienta, su volumen va a aumentar. 00:45:11
¿Y qué ocurre cuando aumenta el volumen? Que va a ser menos denso. 00:45:18
Que el aire que hay fuera del globo que está frío, que es más denso. ¿Por qué? 00:45:23
Porque las partículas están más cerca. 00:45:29
Entonces, si nosotros vemos un cubo, ¿vale? Si nosotros vemos un cubito, tenemos un área, ¿vale? Y aquí tenemos otro área. 00:45:31
Ahora, como hace frío, las partículas están más cercas unas de las otras. 00:45:48
Si cogemos esa misma porción, esto está caliente y esto está frío, las partículas van a estar muy juntas. 00:45:54
Pero aquí van a estar, ¿vale? 00:46:11
si cogemos una porción delimitada dentro de todo ese espacio que hay, ¿por qué están 00:46:19
más separadas aquí? Porque el aire ese estaba contenido dentro del globo y hemos calentado 00:46:23
ese globo y ese globo se ha ensanchado, por lo tanto las partículas que había, que eran 00:46:29
20, inventado, pasan de tener un pequeño espacio a tener mucho más espacio. Entonces 00:46:35
si tú coges la misma porción, el mismo trocito, pues no va a estar igual. El frío es mucho 00:46:42
más denso y el caliente es menos denso. Eso, cuando hablemos de energía, entraremos más 00:46:49
en detalle en por qué cuando algo se calienta es menos denso y qué cosas ocurren en la 00:46:57
naturaleza por este fenómeno. Y para finalizar, vamos a hablar de los aerosoles, como el desodorante 00:47:02
O el spray insecticida que tenemos en casa. ¿Cómo funciona? Bueno, pues en todo momento, ¿vale? Vamos con la ley de Gay-Lussac, ¿vale? Que va a relacionar la presión y la temperatura de un gas a volumen constante. 00:47:11
Bien, ¿qué ocurre? Que cuando nosotros metemos ese aerosol en una lata, estamos metiendo una gran cantidad en un espacio muy reducido. 00:47:28
¿Qué ocurre con estas latas? Bueno, pues ocurren varias cosas. 00:47:39
La primera, si nosotros calentamos algo y el volumen no cambia, ¿qué pasaba? 00:47:46
El volumen no cambia. 00:47:56
Claro, esta fórmula. 00:48:01
¿Quitamos la uva? 00:48:03
¿Qué ocurre si la temperatura aumenta? 00:48:06
Que también aumenta la presión. 00:48:10
Entonces, si estamos calentando un gas en un recipiente que no va a cambiar su tamaño, 00:48:14
y lo calentamos cada vez más, y la presión ahí aumenta, aumenta, aumenta, 00:48:21
el material es resistente, pero boom. 00:48:25
Por eso dicen que no dejarlo al sol, no calentarlo. 00:48:29
para que lo líquido y lo sólido 00:48:33
se redistribuya homogéneamente 00:48:37
¿y cómo funciona esto? 00:48:39
¿cómo puede ser que yo haciendo una presión mínima 00:48:42
salga eso disparado? 00:48:44
pues bueno 00:48:46
porque dentro están sometidas a una 00:48:47
alta presión 00:48:50
pero esa presión que hay 00:48:50
fuera es mucho menor 00:48:54
entonces ¿qué va a hacer? 00:48:55
liberarse, está deseando salir 00:48:57
¿vale? 00:48:59
y expandir su volumen rápidamente. 00:49:00
Es por eso. 00:49:04
¿Vale? 00:49:06
Pues eso es todo. 00:49:10
Autor/es:
Paula M
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3 de octubre de 2024 - 19:11
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