Las partículas de un gas se mueven al azar a gran velocidad y chocan contra las paredes de su recipiente, con lo que ejercen una fuerza. La presión es la fuerza por unidad de superficie. Subir la temperatura de un gas a volumen constante hace que las partículas se muevan más deprisa, así que golpean las paredes más a menudo y con más fuerza: la presión aumenta. La energía cinética media de las partículas es proporcional a la temperatura absoluta (en kelvin).
Para una masa fija de gas a temperatura constante, presión × volumen = constante (p V = constante). Reducir el volumen a la mitad duplica la presión, porque las partículas golpean las paredes el doble de veces. Realizar trabajo sobre un gas, como inflar rápidamente el neumático de una bicicleta, aumenta su energía interna, así que sube su temperatura.
Ejemplo resuelto
Un gas a 100 kPa ocupa 3 m³. Se comprime hasta 1 m³ a temperatura constante. ¿Cuál es la nueva presión?
- p₁V₁ = p₂V₂.
- 100 × 3 = p₂ × 1.
Respuesta:p₂ = 300 kPa.
Palabras clave
- presión
- fuerza por unidad de superficie
- cero absoluto
- 0 K o −273 °C, cuando las partículas tienen la menor energía
- kelvin
- escala de temperatura que empieza en el cero absoluto
- p V = constante
- para una masa fija de gas a temperatura constante
Preguntas nuevas cada vez.
Con referencia a NGSS: HS-PS3-2