De los tres estados de la materia, los gases experimentan los mayores cambios de volumen con condiciones cambiantes de temperatura y presión, pero los líquidos también sufren cambios. Los líquidos no responden a los cambios de presión, pero pueden responder a los cambios de temperatura, según su composición. Para calcular el cambio de volumen de un líquido con respecto a la temperatura, necesita conocer su coeficiente de expansión volumétrica. Los gases, por otro lado, se expanden y contraen más o menos de acuerdo con la ley de los gases ideales, y el cambio de volumen no depende de su composición.

TL; DR (Demasiado tiempo; No lo leí) )

Calcule el cambio de volumen de un líquido con el cambio de temperatura buscando su coeficiente de expansión (β) y usando la ecuación ΔV = V _{0 x β * ΔT. Tanto la temperatura como la presión de un gas dependen de la temperatura, por lo que para calcular el cambio de volumen, use la ley de los gases ideales: PV = nRT.}

Cambios de volumen para líquidos

Cuando agrega calor a un líquido, aumenta la energía cinética y vibratoria de las partículas que lo componen. Como resultado, aumentan su rango de movimiento dentro de los límites de las fuerzas que los mantienen juntos como un líquido. Estas fuerzas dependen de la fuerza de los enlaces que mantienen unidas las moléculas y las moléculas de unión entre sí, y son diferentes para cada líquido. El coeficiente de expansión volumétrica, generalmente indicado por la letra griega minúscula beta (β_) --_, es una medida de la cantidad en que un líquido en particular se expande por cada grado de cambio de temperatura. Puede buscar esta cantidad para cualquier líquido en particular en una tabla.

Una vez que conoce el coeficiente de expansión (β _) _ para el líquido en cuestión, calcule el cambio en el volumen usando la fórmula:

ΔV = V _{0 • β * (T 1 - T 0)}

donde ΔV es el cambio de temperatura, V _{0 y T < sub> 0 son el volumen inicial y la temperatura y T 1 es la nueva temperatura.}

Cambios de volumen para los gases

Las partículas en un gas tienen más libertad de movimiento que en un líquido. De acuerdo con la ley de los gases ideales, la presión (P) y el volumen (V) de un gas dependen mutuamente de la temperatura (T) y del número de moles de gas presentes (n). La ecuación del gas ideal es PV = nRT, donde R es una constante conocida como la constante de gas ideal. En unidades SI (métricas), el valor de esta constante es 8.314 joules ÷ mole - grado K.

La presión es constante: reorganizando esta ecuación para aislar el volumen, obtienes: V = nRT ÷ P, y si mantenga constante la presión y el número de moles, usted tiene una relación directa entre el volumen y la temperatura: ΔV = nRΔT ÷ P, donde ΔV es un cambio en el volumen y ΔT es un cambio en la temperatura. Si comienza desde una temperatura inicial T _{0 y presión V 0 y desea conocer el volumen a una nueva temperatura T 1, la ecuación se convierte en:}

V _{1 = [n • R • (T 1 - T 0) ÷ P] + V 0}

La temperatura es constante: si mantiene la temperatura constante y permite que la presión cambie, esto La ecuación te da una relación directa entre el volumen y la presión:

V _{1 = [n • R • T ÷ (P 1 - P 0)] + V 0}

Observe que el volumen es mayor si T _{1 es mayor que T 0, pero menor si P 1 es mayor que P 0.}

La presión y la temperatura varían: cuando la temperatura y la presión varían, la ecuación se convierte en:

V _{1 = n • R • (T 1 - T 0) ÷ (P 1 - P 0) + V 0}

Conecte los valores de temperatura y presión inicial y final y el valor del volumen inicial para encontrar el nuevo volumen.