La gráfica que relaciona la presión y la temperatura de una olla a presión no siempre es una recta, pero en la zona en que funci
- Lee el siguiente problema.
¿Por qué los alimentos se cuecen más rápido en una olla de presión?
En una olla normal con tapa, los alimentos reciben la presión atmosférica (1 atm), y se logra una temperatura máxima de ebullición del agua, 100°C.
En una olla de presión, la presión que reciben los alimentos es mayor a la atmosférica (1 atm), a esta se agrega la presión por la acumulación de vapor de agua y el aumento en la temperatura de ebullición de 100°C. En un corto tiempo la presión total equivale a dos atmósferas (2 atm) y se mantiene constante debido a la válvula de seguridad que regula la salida de vapor cuando la presión sobrepasa cierto valor. Es por esto que se logra un cocimiento más rápido y por tanto un ahorro de energía.
La gráfica que relaciona la presión y la temperatura de una olla a presión no siempre es una recta, pero en la zona en que funciona normalmente podemos considerar que si lo es.
Al colocar un manómetro en una olla a presión se obtuvieron los siguientes datos:
- Convierte T (°C) a °K
- Calcula la Presión (Pa) en función de la temperatura en °K
Grafica los datos de la tabla del inciso 3.
- El funcionamiento de olla de presión es proporcional entre estos valores de presión y temperatura, como el volumen de la olla no cambia, ¿qué ley se puede aplicar para entender su comportamiento? Explica brevemente tu respuesta.
- Organiza la información y resultados en un archivo, recuerda incorporar el problema, los resultados de las tablas (incisos 2 y 3) con su procedimiento y solución; la gráfica con los resultados obtenidos, así como la pregunta y respuesta del punto 5.
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¡Hola Marcos!
Espero que en este esté bien los datos, porque hace un momento mandaron uno que estaban mal cambiados.
2)
El 0ºK equivale a -273.15º C y cada grado Kelvin necesita las mismas calorías que uno centígrado para subir o bajar.
Entonces, si queremos transformar grados centígrados a grados Kelvin tenemos que sumarles 273.15 K
25ºC = 25 K + 273.15 K = 298.15 K
100ºC = 100 K + 273.15 K= 373.15 K
200ºC = 200 K + 273.15 K = 473.15 K
300ºC = 300 K + 273.15 K = 573.15 K
400ºC = 400 K + 273.15 K = 673.15 K
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3) La presión debe ser proporcional a la temperatura Kelvin, vamos a comprobarlo
25ºC = 298.15 K ------> 101000 Pa
100ºC = 373.15 K -------> 126406.67 Pa
la proporción debe ser la misma
101000 / 298.15 = 338.75566
126406.67 / 373.15 = 338.75565
Sí son la misma proporción salvo un mínimo desvío de redondeo, podemos continuar.
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4)
La ecuación de la recta será
y = 338.75566 x
Los otros valores que nos han dado son:
200ºC = 473.15 K -----> 338.75566 x 473.15 = 160282.24 Pa
300ºC = 573.15 K -----> 338.75566 x 573.15 = 194157.81 Pa
400ºC = 673.15 K -----> 338.75566 x 673.15 = 228033.37 Pa
Esta es la gráfica:
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5) Se aplica la ley general de los gases que dice
$$\begin{align}&\frac{P_1V_1}{T_1}=\frac{P_2V_2}{T_2}\\&\\&\text {Como }V_1=V_2\\&\\&\frac{P_1V_1}{T_1}=\frac{P_2V_1}{T_2}\\&\\&\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}\end{align}$$Esa es la fórmula, expresada con palabras dice que a igual volumen en todo momento el cociente entre presión y temperatura tiene el mismo valor.
No sé si he escrito algo más de lo que pides, a lo mejor no escribiste todo el enunciado, la otra vez sí pedían todo esto.
Y eso es todo, espero que te sirva.
Sa lu dos.
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¡Ah! Esta es la gráfica de Geogebra por si la queréis modificar: Grafica presión olla
Espero os sirva.
Sa lu dos.
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¿Hola Angel a mi me gustaría saber de donde sacas los siguientes resultados? 25ºC = 298.15 K ------> 101000 Pa100ºC = 373.15 K -------> 126406.67 Para ya que por más operaciones que realizado no me salen. Espero tus comentarios gracias. - Lucero Merino
Lucero, esos son los datos que salen en el enunciado, si te fijas en la foto del manómetro salen abajo. Lo único que he hecho que sumar 273.15 a los grados centígrados para obtener los grados Kelvin, ya que en las fórmulas la temperatura debe ir en grados Kelvin. - Valero Angel Serrano Mercadal