Que pasa si se juntan las dos presiones
Calculadora de presión parcial
En la Tierra, la materia existe en uno de estos tres estados: sólido, líquido o gaseoso. La materia en cada estado presenta características distintas. Los gases, por ejemplo, no tienen un volumen* ni una forma fijos. Por ello, los gases responden a los cambios de presión modificando su volumen. En otras palabras, los gases son compresibles. En cambio, los líquidos y los sólidos no son compresibles: su volumen no cambia en respuesta a los cambios de presión. Esta diferencia de compresibilidad es la razón por la que los espacios llenos de aire de nuestros oídos "estallan" durante el despegue y el aterrizaje de un avión, mientras que los espacios llenos de líquido de nuestro cuerpo no lo hacen.
Para entender la ley de Boyle, es útil visualizar el comportamiento de las moléculas de gas en un espacio cerrado. En un recipiente cerrado lleno de gas, las moléculas individuales del gas rebotan constantemente contra las paredes del recipiente. Cada vez que una molécula de gas choca contra una pared, ejerce una fuerza sobre ella.1 En un recipiente flexible como un globo, la fuerza de las moléculas que chocan contra las paredes del globo lo mantiene inflado. La fuerza de cada impacto es pequeña, pero el gran número de colisiones crea una fuerza suficiente para evitar que el globo se colapse.2
Calculadora de mezcla de gases
Dos recipientes, mantenidos a diferentes temperaturas, se conectan a través de una llave de paso y en su interior se llenan dos gases ideales diferentes a distintas presiones. Inicialmente la llave de paso está cerrada. Cuando se abre la llave de paso, ¿se igualan las presiones o se establece primero el equilibrio térmico? ¿Por qué?
Aquí tienes un extracto de una fuente online sobre el equilibrio térmico: "Como hemos visto en la ley zerótica de la termodinámica, cuando dos objetos se ponen en contacto el calor (la energía) se transfiere de uno a otro hasta que alcanzan la misma temperatura (están en equilibrio térmico). Cuando los objetos están a la misma temperatura no hay transferencia de calor".
En clase nos enseñan que, tras abrir la llave de paso, las moléculas gaseosas se desplazan desde el recipiente con mayor presión hasta el recipiente con menor presión. No se habló del equilibrio térmico. Si la temperatura de dos gases mantenidos a diferentes temperaturas no se iguala, ¿no es eso una violación de la ley zerótica?
Cuando se abre la llave de paso, las moléculas de gas a diferentes temperaturas entran en contacto. Entonces, ¿por qué no se establece el equilibrio térmico y, en cambio, hay una mayor fuerza motriz para que la presión en ambos recipientes sea la misma?
Mezcla de gases ideal
Durante los siglos XVII y, sobre todo, XVIII, impulsados tanto por el deseo de comprender la naturaleza como por la búsqueda de globos en los que poder volar (figura 9.9), varios científicos establecieron las relaciones entre las propiedades físicas macroscópicas de los gases, es decir, la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad de gas. Aunque sus mediciones no eran precisas según los estándares actuales, pudieron determinar las relaciones matemáticas entre pares de estas variables (por ejemplo, presión y temperatura, presión y volumen) que se mantienen para un gas ideal, una construcción hipotética a la que se aproximan los gases reales bajo ciertas condiciones. Finalmente, estas leyes individuales se combinaron en una única ecuación -la ley de los gases ideales- que relaciona las cantidades de gas para los gases y es bastante precisa para presiones bajas y temperaturas moderadas. Consideraremos los desarrollos clave en las relaciones individuales (por razones pedagógicas, no en orden histórico), y luego los reuniremos en la ley de los gases ideales.
Ecuación del gas
Si entras cojeando en una gasolinera con un neumático casi desinflado, te darás cuenta de que el manómetro de la línea aérea marca casi cero cuando empiezas a llenarlo. De hecho, si hubiera un agujero en el neumático, el manómetro marcaría cero, aunque exista presión atmosférica en el neumático. ¿Por qué el manómetro marca cero? No hay ningún misterio. Los manómetros están diseñados para indicar cero a la presión atmosférica y positivo cuando la presión es superior a la atmosférica.
Del mismo modo, la presión atmosférica se suma a la presión sanguínea en todas las partes del sistema circulatorio. (Como se indica en el Principio de Pascal, la presión total en un fluido es la suma de las presiones de diferentes fuentes -aquí, el corazón y la atmósfera-). Pero la presión atmosférica no tiene un efecto neto sobre el flujo sanguíneo, ya que se suma a la presión que sale del corazón y que también vuelve a él. Lo importante es cuánto mayor es la presión sanguínea que la atmosférica. Por lo tanto, las mediciones de la presión sanguínea, al igual que las presiones de los neumáticos, se realizan en relación con la presión atmosférica.