Aplicaciones de la vida real de la Ley de Charles

La Ley de Charles es una ley de gases experimentales que describe cómo los gases tienden a expandirse cuando se calientan.

La ley establece que si una cantidad de gas se mantiene a una presión constante, existe una relación directa entre su volumen y la temperatura, medida en grados Kelvin.

Piénsalo de esta manera. A medida que la temperatura aumenta, las moléculas dentro de cualquier gas comienzan a moverse más rápidamente. A medida que las moléculas se mueven más rápido, colisionan entre sí y las paredes de su contenedor con mayor frecuencia y con más fuerza.

Si el contenedor de gas no es flexible, estas colisiones más frecuentes y forzadas provocarán un aumento de la presión. Sin embargo, si el contenedor es flexible, como un globo, la presión seguirá siendo la misma, al tiempo que permitirá que aumente el volumen del gas.

El aparato de la Ley de Charles se puede usar para demostrar esta expansión térmica de los gases. Si bien un experimento en el aula demostrará la teoría formal, existen numerosos ejemplos de la ley en acción en la vida cotidiana, que pueden ayudar a incrustar la comprensión de los estudiantes.

Dé sentido a la ciencia considerando algunas de estas aplicaciones de la Ley de Charles en la vida real.

Mira lo que sucede con un globo de helio en un día frío.

Salga afuera con un globo de helio en un día frío y es probable que el globo se desmorone. Sin embargo, una vez que regrese a la temperatura cálida, el globo volverá a su forma original. De acuerdo con la Ley de Charles, esto se debe a que un gas, en este caso, helio, ocupa más espacio cuando está caliente.

¿Qué tal un globo de aire caliente?

Una antorcha se usa para calentar las moléculas de aire dentro del globo. Las moléculas se mueven más rápido y se dispersan dentro del espacio. El gas dentro del globo ocupa más espacio, volviéndose menos denso que el aire que lo rodea. Como tal, el aire caliente dentro del globo se eleva debido a su densidad reducida y hace que el globo flote.

Pruebe un temporizador de Turquía.

Los termómetros pop-up de Turquía funcionan aplicando la Ley de Charles. El termómetro se coloca en el pavo. A medida que la temperatura aumenta y el pavo se cocina, el aire en el termómetro se expande para hacer estallar el émbolo. El termómetro está calibrado de modo que cuando se alcanza la temperatura interna correcta, la tapa del termómetro se dispara, proporcionando una indicación clara de que el pavo está listo.

Bombea tu pelota de ping pong.

Si juegas ping pong, es probable que te encuentres con la bola ocasionalmente abollada. Restaure su redondez haciendo estallar en una fuente de agua. Caliente el agua suavemente mientras revuelve y el aire dentro de la bola se expandirá a medida que se caliente. El aire en expansión empujará la abolladura y restaurará la redondez de la bola.

Mire la presión de su neumático.

Tome una sugerencia de su manual y mida la presión de las llantas de su automóvil cuando estén frías. Conducir calienta los neumáticos y, en consecuencia, hace que el aire dentro de ellos se expanda. Como tal, si mide el aire cuando los neumáticos están calientes, la presión será más alta. Puede verificar que no haya llenado demasiado sus llantas al revisarlas cuando se hayan enfriado.

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