Una ley
de los gases
1. Lee el siguiente
problema.
¿Por qué los
alimentos se cuecen más rápido en una olla de presión?
En una olla normal
con tapa, los alimentos reciben la presión atmosférica (1 atm), y se logra una
temperatura máxima de ebullición del agua, 100°C.
En una olla de presión,
la presión que reciben los alimentos es mayor a la atmosférica (1 atm), a esta
se agrega la presión por la acumulación de vapor de agua y el aumento en la
temperatura de ebullición de 120°C. En un corto tiempo la presión total
equivale a dos atmósferas (2 atm) y se mantiene constante debido a la válvula
de seguridad que regula la salida de vapor cuando la presión sobrepasa cierto
valor. Es por esto que se logra un cocimiento más rápido y por tanto un ahorro
de energía.
La gráfica que
relaciona la presión y la temperatura de una olla a presión no siempre es una
recta, pero en la zona en que funciona normalmente podemos considerar que si lo
es.
Al colocar un
manómetro en una olla a presión se obtuvieron los siguientes datos:
2. Convierte T (°C) a °K
Temperatura (oC)
|
Temperatura (oK)
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20
|
|
120
|
|
220
|
|
320
|
|
420
|
La fórmula para convertir grados Celsius a grados kelvin es:
Sustituimos valores:
T(K)=20°C+273=293 °K
T(K)=20°C+273=293 °K
T(K)=120°C+273=393 °K
T(K)=220°C+273=493 °K
T(K)=320°C+273=593 °K
T(K)=420°C+273=693 °K
T(K)=420°C+273=693 °K
Temperatura (oC)
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Temperatura (oK)
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20
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293 °K
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120
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393 °K
|
220
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493°K
|
320
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593°K
|
420
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693°K
|
3. Calcula la Presión (Pa) en función de la temperatura en °K
Temperatura (°K)
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Presión (Pa)
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293°K
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101325 Pa
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393°K
|
|
493°K
|
|
| 593°K | |
693°K
|
Para calcular la presión se
utilizara la fórmula de Gay-Lussac
4. Grafica los datos de la tabla del inciso 3.
5. El funcionamiento de olla de presión es proporcional entre estos valores de presión y temperatura, como el volumen de la olla no cambia, ¿qué ley se puede aplicar para entender su comportamiento? Explica brevemente tu respuesta.
Para calcular la presión se utiliza la fórmula de Gay-Lussac, primero
debemos tomar en cuenta que 20 oC equivale a 293 °K, esta
temperatura es temperatura ambiente, es decir que la olla no se está calentando
y obviamente la presión de la olla es solamente la atmosférica que equivale a 1
atmosfera o 101325 pascales, entonces para calcular la presión de 393 °K, se
usará la fórmula de Gay-Lussac.
Fuentes de
información:
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