La Ley de Charles es una ley experimental de gases que describe cómo los gases tienden a expandirse cuando se calientan.

La ley establece que si una cantidad de gas se mantiene a una presión constante, existe una relación directa entre su volumen y la temperatura, medida en grados Kelvin.

Piénsalo de esta manera. A medida que aumenta la temperatura, las moléculas dentro de cualquier gas comienzan a moverse más rápidamente. A medida que las moléculas se mueven más rápido, chocan entre sí y con las paredes de su contenedor con más frecuencia y con más fuerza. Si el recipiente de gas es inflexible, estas colisiones más frecuentes y fuertes provocarán un aumento de la presión. Sin embargo, si el recipiente es flexible, como un globo, la presión seguirá siendo la misma, al tiempo que permite que el volumen del gas aumente.

El aparato de Ley de Charles se puede utilizar para demostrar esta expansión térmica de gases. Si bien un experimento en el aula probará la teoría formal, hay numerosos ejemplos de la ley en acción en la vida cotidiana, que pueden ayudar a integrar la comprensión de los estudiantes.

Dé sentido a la ciencia considerando algunas de estas aplicaciones de la vida real de la Ley de Carlos.

Observe lo que le sucede a un globo de helio en un día frío.

Salga con un globo de helio en un día frío y es probable que el globo se desmorone. Sin embargo, una vez que regreses al calor, el globo volverá a su forma original. De acuerdo con la Ley de Charles, esto se debe a que un gas, en este caso, el helio, ocupa más espacio cuando está caliente.

¿Qué tal un globo de aire caliente?

Se utiliza una antorcha para calentar las moléculas de aire dentro del globo. Las moléculas se mueven más rápido y se dispersan dentro del espacio. El gas dentro del globo ocupa más espacio, volviéndose menos denso que el aire que lo rodea. Como tal, el aire caliente dentro del globo se eleva debido a su densidad disminuida y hace que el globo flote.

Pruebe un temporizador de pavo.

Los termómetros pop-up para pavos funcionan aplicando la Ley de Charles. El termómetro se coloca en el pavo. A medida que aumenta la temperatura y el pavo se cocina, el aire del termómetro se expande para hacer estallar el émbolo. El termómetro está calibrado de manera que cuando se alcanza la temperatura interna correcta, la tapa del termómetro se desprende, lo que proporciona una indicación clara de que el pavo está listo.

Potencia tu pelota de ping pong.

Si juegas al ping pong, es probable que te hayas encontrado con la pelota abollada ocasionalmente. Restaure su redondez poniéndolo en una cacerola con agua. Caliente el agua suavemente mientras revuelve y el aire dentro de la bola se expandirá a medida que se calienta. El aire en expansión empujará la abolladura y restaurará la redondez de la bola.

Eche un vistazo a la presión de los neumáticos.

Tome un consejo de su manual y mida la presión de los neumáticos de su automóvil cuando estén fríos. La conducción calienta los neumáticos y, en consecuencia, hace que el aire dentro de ellos se expanda. Por lo tanto, si mide el aire cuando los neumáticos están calientes, la presión será mayor. Puede comprobar que no ha llenado en exceso los neumáticos comprobándolos cuando se hayan enfriado.

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