M12S3 Una ley de los gases

Roxana Martínez Mirafuentes

Módulo 12

Generación 6

Actividad 2

                                               Una ley de los gases

¿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 (1atm), y se logra una temperatura máxima de ebullición del agua, 100°C.

Para que el agua hierva a 100°C, el evento se realiza a nivel del mar (1 atm), si el experimento se llevara a cabo a una mayor altitud, tanto la presión atmosférica como el punto de ebullición disminuirían.

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 100°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.

Formula para convertir los ˚C a ˚K

˚K = ˚ C + 273.15

 Operaciones

˚K = 20 + 273.15 = 293.15

˚K = 100 + 273.15 = 373.15

˚K = 110 + 273.15 = 383.15

˚K = 120 + 273.15 = 393.15

˚K = 130 + 273.15 = 403.15

Resultado

Temperatura (˚C)	Temperatura (K)
20	293.15
100	373.15
110	383.15
120	393.15
130	403.15

3. Calcula la Presión (Pa) en función de la temperatura en K.

Formula

P₂ =

Operaciones

P₂=  

P₂= 132,432.794 Pa

 

P₂=

P₂ = 135,889.211 Pa  

P₂ = =

P_{2 =} 139, 345.632 Pa

Temperatura (˚C)	Temperatura (K)	Presión (Pa)
20	293.15	101,325
100	373.15	128,976.373
110	383.15	132,432.794
120	393.15	135,889.211
130	403.15	139,345.632

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.

La ley de Gay Lussac fue la que se aplicó ya que explica las leyes de los gases ideales, ya que relaciona el volumen y temperatura de ciertas cantidades de gas ideal, manteniendo una presión constante, mediante una constante directa. La presión aumenta debido a que el recipiente es de paredes solidas (fijas) y su volumen no puede cambiar.

 En una olla de presión, el volumen es constante, aumenta la presión del gas en su interior debido al calor de la misma (P1 / T₁ = P₂ / T₂).

Todo esto significa que, de acuerdo a la ley de Gay Lussac; mientras más tiempo tengamos la olla de presión en la lumbre se cumple parte de dicha ley que dice:

Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante.

La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:

-Si aumenta la temperatura, aumenta la presión.

-Si disminuye la temperatura, disminuye la presión.

Fuentes

Prepa en línea sep. Contenido extenso M12_ U2_ U3 pdf (pag 33 a 47). Recuperado el 15 de febrero de 2017 de http://148.247.220.234/pluginfile.php/10922/mod_resource/content/2/M12_U3.pdf