Las leyes del gas son fáciles de demostrar con artículos domésticos cotidianos. Estos principios científicos relacionados describen cómo el volumen, la presión y la temperatura de un gas cambian en diversas condiciones y representan una piedra angular de la química y la física. Un experimento de la ley de los gases muestra lo que le sucede a una propiedad, como el volumen, cuando cambia otra, como la temperatura, mientras se mantiene igual la restante. Los experimentos descritos aquí son seguros y económicos y no utilizan productos químicos nocivos, solo aire y vapor de agua. Los mismos principios funcionan para cualquier gas ordinario.
La trituradora de latas
El experimento de la trituradora de latas demuestra la Ley de Charles, el principio básico de que los gases se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. Necesitará una pequeña lata de refresco; llénelo con aproximadamente media onza de agua. Hierva la lata en una olla con agua durante aproximadamente un minuto y notará que sale vapor por la abertura de la lata de refresco. Con unas pinzas, agarre la lata y colóquela boca abajo en un recipiente con agua fría. La lata se aplastará inmediatamente. El vapor de agua sale de la lata inmediatamente y el agua fría condensa el vapor, dejando la lata a muy baja presión en el interior. Sucede tan rápido que la presión de aire normal fuera de la lata aplasta el exterior de la lata.
El globo en la botella
Busque una botella de vidrio vacía, como una botella de refresco, y llénela con aproximadamente una onza de agua. En una olla con agua, calienta la botella hasta que el agua del interior hierva. Estire el globo sobre la boca de la botella. A medida que la botella se enfría, el gas succionará el globo hacia la botella y comenzará a inflarse dentro de la botella. Lo que está pasando es que el globo atrapó el vapor de agua en la botella y mientras enfría el La presión del aire exterior reemplaza el vapor de agua que ahora se está condensando y vaciando el interior del botella. El gas se expande a medida que se calienta y se contrae cuando se enfría, lo que hace que la botella esté “vacía” en comparación con la presión del aire exterior. El globo se expande dentro de la botella para permitir que la presión del aire exterior ingrese. Este experimento proporciona otro ejemplo de la ley de Charles.
El experimento de compresión de aire
Este experimento demuestra el poder del aire comprimido. Vacía una botella de refresco e inserta un globo. Intenta inflar el globo dentro de la botella. Es imposible debido al aire dentro de la botella. A medida que el globo se infla, aprieta el aire de la botella. El aire comprime pero también empuja hacia atrás, como un resorte. Sus pulmones no pueden proporcionar suficiente fuerza para superar la presión del aire en la botella. Este experimento ilustra la ley de Boyle, que muestra que se puede comprimir un gas, aunque no es fácil.