Ley de Charles – experimento con un gas a presión constante

Qué muestra

La ley de Charles establece que, para una masa fija de gas a presión constante, el volumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta: V/T = constante. Aquí la presión no puede cambiar porque la gota de mercurio se desliza libremente, de modo que el aire atrapado siempre soporta la presión atmosférica más el peso de la gota. La gráfica de V frente a la temperatura en grados Celsius es una recta; prolongada hasta volumen cero, corta el eje de temperatura cerca de −273 °C. De ahí provienen la escala Kelvin y la idea de cero absoluto.

Cómo usarla

Ajusta el Volumen del gas a la temperatura inicial y la Temperatura inicial del agua, y pulsa Calentar (o Enfriar para añadir hielo). Cada vez que la temperatura cambie unos 10 °C, pulsa Registrar datos; la tabla convierte cada lectura a kelvin y calcula V/T. Tras cinco o seis lecturas, pulsa Apagar placa y analiza la gráfica: activa Prolongar la gráfica hasta 0 K para ver dónde corta la recta el eje de temperatura. Usa Borrar tabla para repetir con otro volumen inicial.

Parámetros que puedes cambiar

• Volumen del gas a la temperatura inicial 2–20 cm³
• Temperatura inicial del agua 0–40 °C
• Rapidez de calentamiento o enfriamiento 1–10 °C/s
• Prolongar la gráfica hasta 0 K

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué la presión del aire atrapado no cambia mientras la gota de mercurio sube o baja?
2. ¿A qué temperatura corta la recta V–t prolongada el eje de temperatura y qué significa ese punto?
3. Si el volumen inicial de gas es mayor, ¿cómo cambia la pendiente de la gráfica V–T?