Fisica Calor Y Onda

En 1.787, el físico francés Jacques Alexandre Charles (1.746 – 1.823) estableció que:
El volumen de un gas es proporcional a la temperatura absoluta.
Lo anterior puede expresarse mediante el modelomatemático:
Siendo:
V= cte
T
V = Volumen del gas
T= Temperatura absoluta
El Modelo de Charles puede escribirse (para un caso en particular) en la forma siguiente:
Este modelo, propuesto parahacer más real el modelo (1), mejora algo el estudio de los gases, pero al igual que el Modelo de Boyle, tiene restricciones en la masa (m) del gas y la presión (P) ejercida sobre el gas ya que ambasdeben ser constantes.
V1 = V2
T1 = T2
Según lo anterior, el Modelo de Charles, en forma general, establece lo siguiente:
Para una masa fija (m) de un gas a presión constante (P), el volumen (V) esdirectamente proporcional a la temperatura absoluta (T).
Lo anterior puede expresarse mediante el modelo matemático:
V = cte = B( m, P)
T
La expresión B(m, P) indica que la constante B depende dela masa y la presión. La ley establecida por Charles a veces se le llama Ley de Gay-Lussac.
Ecuación de estado de los gases
El modelo matemático conocido como Ecuación de Estado de los Gases puedededucirse combinando las ecuaciones (1) y (4)
V
P . V = cte y = cte
T
Si mantenemos la temperatura (T) constante y variamos el volumen (Vo) hasta adquirir el valor (V1), la presión (Po) variarátambién hasta un valor (P1); según esto, el gas pasó a un nuevo estado con lo cual, la ecuación de Boyle, puede escribirse:
Según la Ley de Charles, el cambio de estado puede expresarse por la relación:Es decir:
V1= Vo
T = To
P. V = Po . V1
V1= Vo . T
To
Remplazando en (7) a V1 por su igual encontrado en (9), resulta:
T
P . V = Po . Vo .
To
Por lo tanto:
La ecuación (10) constituye laEcuación de Estado de los gases. El modelo anterior puede expresarse, en forma general:
P. V = Po. Vo
T = To
P. V = cte = R(m)
Puede observarse que la constante R sólo depende de la masa del gas....