Comprender la relación
La relación entre presión, temperatura y volumen es descrita por la ley de gas combinada , que es una combinación de la ley de Boyle y la ley de Charles:
* Ley de Boyle: A temperatura constante, la presión y el volumen son inversamente proporcionales.
* Ley de Charles: A presión constante, el volumen y la temperatura son directamente proporcionales.
El efecto de la mitad de la temperatura y el volumen
* Reducir la temperatura: Cuando se reduce a la mitad la temperatura, esencialmente está reduciendo la energía cinética promedio de las moléculas de gas. Esto significa que chocan con las paredes del contenedor con menos frecuencia y con menos fuerza, lo que lleva a una disminución de una en la presión .
* Reducir el volumen: Cuando se reduce a la mitad el volumen, está forzando la misma cantidad de moléculas de gas en un espacio más pequeño. Esto aumenta la frecuencia y la fuerza de las colisiones con las paredes del contenedor, lo que resulta en un aumento en la presión .
El efecto combinado
Como está a la mitad de la temperatura y el volumen, los efectos sobre la presión se opondrán entre sí.
* La disminución de la presión debido al cambio de temperatura será contrarrestada por el aumento de la presión debido al cambio de volumen.
El resultado
La presión permanecerá sin cambios .
Representación matemática
La ley de gas combinada puede representarse como:
(P₁v₁) / t₁ =(p₂v₂) / t₂
Dónde:
* P₁ y P₂ son presiones iniciales y finales
* V₁ y V₂ son volúmenes iniciales y finales
* T₁ y T₂ son temperaturas iniciales y finales
Si reduce a la mitad la temperatura y el volumen (V₂ =V₁/2 y T₂ =T₁/2), la ecuación se convierte en:
(P₁V₁) / T₁ =(P₂ (V₁ / 2)) / (T₁ / 2)
Simplificando, obtienes:
P₁ =P₂
Por lo tanto, la presión permanece constante.
