Leyes de los gases. Presión-temperatura.
Este trabajo consiste en aumentar la temperatura de aire contenido en un recipiente cerrado y conectado a un manómetro
de mercurio para medir la presión.
Con los datos obtenidos se obtiene la relación entre presión y temperatura definida por Louis Joseph Gay-Lussac a
principios del siglo XIX.
Enlace al guión de laboratorio.
Material
- Matraz erlenmeyer |
.
Si se dispone de mercurio, el manómetro es fácil de construir. Basta doblar el tubo de vidrio
(enlace a la manipulación de vidrio) con dos codos para
formar una U, sujetarlo con alambre a un soporte o una placa rígida de madera o de plástico y poner entre ambos brazos una regla de
20 o 25 cm para medir la diferencia de altura entre los dos brazos. |
Comentarios a la preparación del montaje
El trabajo con el manómetro de mercurio exige tomar las precauciones básicas para la manipulación del mercurio.
Disponer una bandeja debajo del manómetro durante toda su manipulación permite controlar mejor los derrames de mercurio.
Hay que sujetar el matraz por el cuello para evitar que se caiga de la rejilla.
Se está midiendo el comportamiento de los gases. Por tanto, el matraz tiene que estar vacío y seco.
Para evitar que el mercurio rebose al ascender, el manómetro debe tener la rama abierta a la atmósfera más del
doble de alta que la altura del mercurio en el inicio, cuando las dos ramas están igualadas.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Montar un sistema hermético con medición de presión mediante manómetro de mercurio.
- Obtener datos de presión y temperatura durante el calentamiento de un recipiente con gas.
- Deducir la ley de Gay-Lussac que relaciona presión y temperatura en un gas ideal.
Un medidor de presión basado en un sensor diferencial y una placa Arduino es mucho más preciso que el manómetro
y evita la manipulación de mercurio, pero desde el pundo de vista didáctico es mucho mejor el manómetro clásico.
El milímetro de mercurio como unidad de presión dista mucho de ser lógica a ojos de un alumno: ¡una unidad de longitud
de un metal fundido como forma de medir la presión!.
Sólo se puede entender la lógica de esta unidad en la práctica, utilizando un manómetro de mercurio y observando cómo
el peso de una columna de mercurio encerrada en un tubo se opone a la presión de un gas.
Es importante insistir en la explicación de la presión que surge de la teoría cinética de los gases,
de manera que se interprete lo que sucede en el matraz como el efecto de partículas chocando cada vez con más velocidad,
al subir la temperatura, contra las paredes del matraz y contra la base de la columna de mercurio.
 Montaje completo. |
 Manómetro de mercurio |
 Matraz hermético con termómetro y tubo de salida |
