Un termómetro de gas a volumen constante es usado para medir la temperatura de un objeto. Cuando el termómetro está en contacto con el punto triple del agua (273.17K), la presión en el termómetro es 8500 x 10^4Pa. Cuando éste entra en contacto con otro objeto la presión es de 9650 x 10^4Pa. ¿Cuál es la temperatura del objeto?
(Considera: el gas del termómetro se comporta como un gas ideal)
Respuestas
La temperatura del objeto es 310.12ºK .
Para resolver el ejercicio se procede a analizar que el termómetro es a volumen constante y que el gas se comporta como un gas ideal, por lo tanto se aplica P1*T2= P2*T1 la ley de los gases ideales ( ley de charles ) de la siguiente manera :
Ley de los gases ideales: T1 = 273.17ºK P1 = 8500*10^4 Pa
T2 = ? P2 = 9650*10^4 Pa
P1*T2 = P2*T1
se despeja T2 :
T2 = P2*T1 /P1
T2 = 9650*10^4 Pa *273.17ºK/8500*10^4 Pa
T2 = 310.12 ºK .
Teniendo un termómetro de gas a volumen constante y sabiendo que cuando entra en contacto con un objeto la presión es de 9650x10⁴ Pa, podemos decir que la temperatura del objeto es de 310.12 K.
¿Qué nos dice la ley de Gay-Lussac?
Esta ley establece que, a volumen constante, la temperatura de un gas es directamente proporcional a su presión.
Solución del problema
Aplicando la ley de Gay-Lussac, procedemos a buscar la temperatura del objeto:
P₁/T₁ = P₂/T₂
(8500x10⁴ Pa)/(273.17 K) = (9650x10⁴ Pa)/T₂
T₂ = (9650x10⁴ Pa)·(273.17 K) / (8500x10⁴ Pa)
T₂ = 310.12 K
Por tanto, la temperatura del objeto es de 310.12 K.
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