Ley de coulomb

Ley de Coulomb

EL cientifico studio la leyes que riguen la atraccion y  repulcion de dos cargas electricas en reposo.Una carga punctual es la que tiene distribuida un cuerpo electrizado que existe entre otro cuerpo cargado electicamente.

F=k(q₁ ∙ q₂)                                 q₁ o q₂=F ∙ r²

          r²                                           K ∙ q₁ o q₂

F=Fuerza de Atraccion (N)

K=Constante de coulomb 9x10⁹ Nm²/c²

q₁ y q₂=Cargas eléctricas (c)

r=Distancia entre cargas (m)

Ejemplo:

Calcula el valor de la carga elctrica entre dos cargas cuyos valores son q₁=2x10⁻³ coulomb q₂=4x10⁻³ al estar separadas a una distacia de 30 cm

Datos

F=?

q₁=2x10⁻³

q₂=4x10⁻³

r= 30cm       0.30m

k=9x10⁹ Nm²/c²

F=(9x10⁹ Nm²/c²)(2x10⁻³c ∙ 4x10⁻³c)

                                      (0.30m)

F==(9x10⁹ Nm²/c²)(8x10⁻⁶)

                               0.09m²

F=(9x10⁹ Nm²/c²)(8.88x10⁻⁵c²/m²)

Energia Cinetica

La energía cinética (Siglas en ingles K.E):

Es la energía del movimiento, la energía cinética es la energía que posee a consecuencia de su movimiento

Energía cinética=1 mv²  = Un medio de la masa por velocidad al ²

                                   2  

Energía cinética                                          Energía Potencial Gravitacional                                                           

EC=1 ∙ m ∙ v²                                                 EPG=P ∙ h                                                                                                                    

       2                                                              P=m ∙ g     g=9.8 m/s²

Ejemplo:

1.-Calcula en Joules la energía cinética que tiene una bala de 8 gramos si su velocidad es de 700km sobre la Hora

EC=Kg ∙ m²/s²= Joule

Datos:

m=8gr=0.008kg

v=700km/h=700,000m=194.44m/s

                      3600seg      

EC=?

EC= (0.5) (0.008Kg) (194.44m/s) ²

EC= (0.004Kg) (37,806.91m²/s²)

EC=151.22 Joules

calor cedido y leye de boyle

11

CALOR CEDIDO Y ABSORBIDO POR LOS CUERPOS.

Es cuando un cuerpo caliente se pone en contacto con uno frio, existe un intercambio de energía calorífica de cuerpo caliente al frio hasta que igualan su temperatura en un intercambio.

LEY DE INTERCAMBIO DE CALOR: En cualquier intercambió de calor efectuado, el calor cedido es igual al absorbido.

Una superficie que facilita la transferencia de calor, se dice que ambos están en contacto térmico.

PROBLEMA

Un trozo de hielo de 317 gramos con una temperatura inicial de 17°C se introduce a un recipiente con agua de 300 gramos. Para elevar su temperatura de 18°C a 25°C después calentamos en hierro.

Datos:

M¹=317g                                AQ=m¹· CeFe · (Tf1-To1) – AQ= m²CeH2O· (Tf2-To2)

CeFe=0,113                           AQ= (317) (0.113) (40-17) – AQ2= (300) (1) (25-18)

To1=17°C                               AQ=2614.933 cal – 2100 cal

TF1= 90°C                                          AQ=514.933 cal

m²= 300gr

CeH2O= 1

To2= 18°C

Tf2= 25°C

                                                          

12

LOS GASES Y SUS LEYES

·         Un gas se caracteriza porque sus moléculas están muy separadas unas de otras lo cual carecen de forma definida y ocupa todo el volumen del recipiente que lo contiene.

·         Los gases están constituidos por moléculas independientes como si fueran esferas plásticas en constante movimiento.

·         Cuando la temperatura del gas aumenta, se incrementa la agitación de sus moléculas y en consecuencia se eleva la presión

·         La temperatura critica de un gas es aquella por encima de la cual puede ser licuado

·         El gas licuado es una mezcla de hidrocarburos compuesta principalmente de propano y butano.

GAS IDEAL:

Es un gas  hipotético que posibilita hacer consideraciones, producidas que facilitan algunos cálculos matemáticos.

1.      Se le supone contenido a un número reducido de molécula

2.      Su densidad es baja

3.      Su atracción intermolecular es nula.

 Ley de boyle.                                T: Temperatura

                   Ley de Gay- Lussac                      V: Volumen

Ley de charles                                P: Presión

       LEY DE BOYLE:        

Una temperatura constante y para una masa de un gas, el volumen del gas varía  de manera inversamente proporcional a la presión absoluta que recibe.

LEY GENERAL DE BOYLE: 1.- P₁V₁=P₂V₂

2.-P₁=P₁×V₂        3.-V₁=P₂×V₂      4.-P₂=P₁×V₁    5.-V₂=P₁×V₁

             V₁                       P₁                        V₂                    P₂

                                   

UNIDADES DE MEDIDA

Cmᶾ                     ml                                                     mm de Hg (mercurio)

Mᶾ                        Lts                                                     Atms (Atmosfera de presión)

dmᶾ                                                                               1 Atm = 760 mm de Hg

1.      Un gas ocupa un volumen de 200 cmᶾ a una presión de 560 mm de Hg, con una temperatura de 20° ¿ cuál será su volumen si la presión aumenta a 100 mm de mercurio

DATOS:

V₁=  200 cmᶾ

P₁=560 mm de Hg

T₁=20 °C

P₂=1000 mm de Hg

V₂= ¿

V₂=P₁×V₁

          P₂                                                                      

 V₂=56Ommdehg • 200cm³

           1000mmdeHg

V₂=112,000mmdeHg•cm³

            1000mmdeHg

V₂=112cm³

Ley de Gay-Lussac y Charles

LEY DE CHARLES

Es una de las leyes de los gases. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa. En esta ley,  dice que para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética de las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas, mayor volumen del gas.

Formula de ley de Charles

Volumen sobre temperatura: Kelvin

o también:

Donde:

·         V es el volumen.

·         T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin).

·         k₂ es la constante de proporcionalidad.

Además puede expresarse como:

Donde:

= Volumen inicial

= Temperatura inicial

= Volumen final

= Temperatura final

Despejando T₁ se obtiene:

Despejando T₂ se obtiene:

Despejando V₁ es igual a:

Despejando V₂ se obtiene:

LEY DE GUY-LUSSAC

A un volumen constante y para una masa determinada de un  gas, la presión absoluta que recibe el gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.

o también:

Donde:

·        P es la presión

·        T es la temperatura absoluta  (es decir, medida en Kelvin)

·        k₃ la constante de proporcionalidad

 PROBLEMAS DE LUSSAC

Un balón de futbol recibe una presión de 78atms con una temperatura de 19°C, si el balón incrementa su temperatura a 25° ¿Cuál sería su presión absoluta?

Datos:

P1=7.8 atms                                     P2= P₁•T₂

                                                                  T₁                                     T= 19°C -> °K=292°K                       P₂=7.8atms•298°K

                                                                      292°                          

P2= ?

T2= 25°C -> °K=298°K                          P2= 7.96atms

Problemas de la Ley De Charles

Se tiene gas a una temperatura de 25°C con un volumen de 70cm a una presión de 586mm de Hg ¿Qué volumen ocupara el gas a una temperatura de 0°C?

Datos:                                V₂=V₁•T₂    

                                                 T₁                                                            T1= 25°C->°K=298°K

V1=70cc                               V₂=70cc° •273°k

P1=586mm de Hg                        298°K

T2= 0°6-> °K=273°K

V2= ?                                 V2= 64.12751678cc