1 Relacionar la presión ambiental y la ley de Boyle-Mariotte Observa lo que le ocurre a una botella con agua durante el aterrizaje de un avión. ¿Por qué se aplasta la botella? • Dentro del avión, la temperatura permanece constante. • Encima del agua de la botella hay gas. En parte, agua que se ha evaporado, y en parte, aire que ha entrado a medida que la abríamos para beber. • Durante el descenso, se produce un aumento en la presión ambiental en la cabina. Esto hace que disminuya el volumen que ocupa el gas y la botella se aplaste. Es lo que predice la ley de Boyle-Mariotte. EJEMPLO RESUELTO 2 Volando en un avión a 10 000 m de altura y a 20 °C, tenemos una botella parcialmente llena de agua. En el espacio libre, quedan 200 mL ocupados por un gas a una presión de 750 hPa. Al aterrizar, sin que varíe la temperatura, la presión llega a ser de 1 atm. ¿Qué volumen ocupa el gas que hay en la botella? 1. Representa los dos estados del gas con sus magnitudes. p1 = 750 hPa V1 = 200 mL T1 = 20 °C p2 = 1 atm V2 = ¿? T2 = 20 °C 2. Identifica la ley a aplicar. Transformación a T = cte., aplica la ley de Boyle-Mariotte: ? ? p V p V 1 1 2 2 = . 3. O pera para despejar V2: p V p V V p p V 1 1 2 2 2 1 2 1 ⋅ ⋅ → ⋅ = = 4. E xpresa las cantidades de cada magnitud en las mismas unidades y sustituye los datos: 1 atm 103,25 hPa 1 atm 1013 hPa ⋅ = v p p v 2 1 2 1 = ⋅ = = hPa hPa 200 mL 148 mL El avión vuela a 10 000 m El avión ha aterrizado 5 I N T E R P R E T O L A I M AG E N . Introduce el émbolo de una jeringuilla hasta la primera marca (A). Luego tapa el orificio de salida con un dedo y empuja el émbolo con el pulgar (B). Observarás que el émbolo se introduce bastante en el cilindro. Ahora, sin dejar de tapar el orificio de salida, retira el pulgar y deja que el émbolo se mueva. Verás que vuelve a su posición inicial. a) ¿Qué hay dentro del cilindro de la jeringuilla durante todo el tiempo? b) ¿Cambia la cantidad de la materia que ocupa el interior de la jeringuilla durante la experiencia? c) ¿Qué le ocurre al volumen de esa materia cuando empujas el émbolo hacia abajo? ¿Por qué ocurre? 6 En un recipiente de 6 L se introduce gas nitrógeno a la presión de 5 atm. a) ¿Qué volumen ocupará si se duplica la presión sin que varíe la temperatura? b) ¿Qué presión habría que ejercer para que el volumen llegase a ser de 15 L? A C T I V I D A D E S A B 13
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