¿Que científico estudio los procesos isobáricos que afectan a los gases?
¿Que científico estudio los procesos isocoricos que afectan a los gases?
Respuestas a la pregunta
1-Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo al cambio reversible en un sistema termodinámico, siendo dicho cambio a temperatura constante en todo el sistema. La compresión o expansión de un gas ideal puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas. Este otro sistema se conoce como foco calórico. De esta manera, el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas: Q = W.
Una curva isoterma es una línea que sobre un diagrama representa los valores sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo. Las isotermas de un gas ideal en un diagrama P-V, llamado diagrama de Clapeyron, son hipérbolas equiláteras, cuya ecuación es P•V = constante.
2-Robert Boyle fue uno de los primeros científicos experimentales. Además de descubrir la ley de los gases inventó la bomba de vacío y mostro que el aire es necesario para la combustión, respiración y transmisión del sonido. En su famosa obra: El químico escéptico, propuso que la materia esta compuesta de diversas partículas, que se pueden agrupar entre sí, formando sustancias químicas. Por lo tanto atacaba frontalmente a la teoria de los cuatro elementos (agua, tierra, aire y fuego) de Aristóteles.
Abate Mariotte, físico francés, en 1967 formuló con mayor precisión la ley de Boyle como resultado de sus experimentos de comprensibilidad de gases; por lo que se conoce también como la Ley de Boyle – Mariotte. Esta ley podemos plantearla de la siguiente manera:
ara una misma masa gaseosa ( n = cte), si la temperatura permanece constante (proceso isotérmico), la presion absoluta varia en forma inversamente proporcional a su volumen.
En la gráfica se puede deducir, según la ley de Robert Boyle:
P1 V1 = P2 V2
Según la teoría cinética molecular , al no variar la temperatura, la energía cinética (velocidad) de las moléculas no varia, pero al disminuir el volumen, la distancia recorrida para colisionar contra la pared del recipiente disminuye, por lo tanto aumenta la frecuencia de choques moleculares por unidad de área, aumentando así la presión. Por lo tanto el volumen varia inversamente proporcional a la temperatura.
Introduciendo una constante de proporcionalidad (KT , constante de Boyle) tenemos:
PV = Kt
Ejemplo:
Se desea comprimir 10 litros de oxígeno O2 a temperatura ambiental, que se encuentra a 90 kPa, hasta un volumen de 500 mL. ¿Qué presión en atmósfera hay que aplicar?
Solución:
Estado inicial (1)
V1 = 10 L
P1 = 90 kPa
T = cte
Estado inicial (2)
V2 = 500 mL = 0.5 L
P2 = X
T = cte
Aplicando : P1V1 = P2V2
90 kPa (10 L) = P2 (0.5L)
P2 = 900 / 0.5 kPa
P2 = 1800 kPa
Convirtiendo esta presión a atmósferas (se divide entre 101.3):
P2 = 1800 x ( 1 / 101.3) atm
P2 = 17.77 atm