1 La relació entre la pressió ambiental i la llei de Boyle-Mariotte Observa el que experimenta una ampolla amb aigua durant l’aterratge d’un avió. Per què s’aixafa l’ampolla? • Dins l’avió, la temperatura es manté constant. • Damunt l’aigua de l’ampolla hi ha gas. En part, aigua que s’ha evaporat, i en part, aire que ha entrat a mesura que l’obríem per beure. • Durant el descens, es produeix un augment de la pressió ambiental a la cabina. Això fa que disminueixi el volum que ocupa el gas i l’ampolla s’aixafi. És el que prediu la llei de Boyle-Mariotte. EXEMPLE RESOLT 2 Volant en un avió a 10.000 m d’alçada i a 20 °C, tenim una ampolla parcialment plena d’aigua. A l’espai lliure, hi queden 200 ml ocupats per un gas a una pressió de 750 hPa. En aterrar, sense que variï la temperatura, la pressió arriba a ser d’1 atm. Quin volum ocupa el gas que hi ha en l’ampolla? 1. Representa els dos estats del gas amb les magnituds corresponents. p1 = 750 hPa V1 = 200 ml T1 = 20 °C p2 = 1 atm V2 = ? T2 = 20 °C 2. Identifica la llei que s’ha d’aplicar. Transformació a T = ct., aplica la llei de Boyle-Mariotte: ? ? p V p V 1 1 2 2 = . 3. O pera per aïllar V2: p V p V V p p V 1 1 2 2 2 1 2 1 = = " · · · 4. E xpressa les quantitats de cada magnitud en les mateixes unitats i substitueix les dades: 1 atm 103,25 hPa 1 atm 1.013 hPa = · v p p v 2 1 2 1 = = = hPa hPa 200 ml 148 ml · L’avió vola a 10.000 m L’avió ha aterrat 5 I N T E R P R E T O L A I M AT G E . Introdueix l’èmbol d’una xeringa fins a la primera marca (A). Després tapa l’orifici de sortida amb un dit i empeny l’èmbol amb el polze (B). Observaràs que l’èmbol s’introdueix bastant al cilindre. Ara, sense deixar de tapar l’orifici de sortida, retira el polze i deixa que l’èmbol es mogui. Veuràs que torna a la seva posició inicial. a) Què hi ha dins el cilindre de la xeringa durant tot el temps? b) Canvia la quantitat de la matèria que ocupa l’interior de la xeringa durant l’experiència? c) Què li ocorre al volum d’aquesta matèria quan empenys l’èmbol cap avall? Per què succeeix? 6 En un recipient de 6 l s’introdueix gas nitrogen a la pressió de 5 atm. a) Quin volum ocuparà si es duplica la pressió sense que variï la temperatura? b) Quina pressió caldria exercir perquè el volum arribés a ser de 15 l? A C T I V I T A T S A B 13
RkJQdWJsaXNoZXIy