La llei dels gasosIntroduccióL'estudi dels gasos ideals és un tema que està a cavall entre la física i la química. Com ja sabem, al nostre país les lleis dels gasos s'estudien a l'assignatura de Química de 1r de batxillerat; ara bé, estrictament parlant, les lleis dels gasos són lleis físiques, ja que quan s'escalfa o es comprimeix un gas no es produeix cap transformació química. Aquí proposem estudiar la llei dels gasos ideals utilitzant un pot de vidre, un assecador de cabell i un parell de termòmetres.  
Guia del professorat
Material
- pot de vidre gran amb tapa roscada (
 );
es pot comprar a la botiga Torrero
i Mas o a basars.
- assecador de cabell
- dos termòmetres
- proveta de
- suport, nou i cèrcol
- tap foradat
- tub de vidre de laboratori
- trossets de Porexpan
- guants de protecció.
Procediment operatiu
1) Fem un forat de  a
la tapa del recipient.
2) Enganxem el tap foradat a la tapa del pot, per
la part exterior (vegeu la figura 1).
3) Fem passar pel forat un tub de vidre de laboratori
llarg , de 
o més (vegeu la figura 4).
4) Ajuntem els dos termòmetres capiculats
i els lliguem amb un cordill o filferro (vegeu la figura 2). |
 |
 |
| Fig. 1 |
Fig. 2 |
5) Protegim els bulbs amb una mica de Porexpan.
Podem utilitzar les peces en forma de 
que hi ha als embalatges. Això ho fem per evitar que els bulbs
toquin les parets del recipient. Ens interessa la temperatura de l’aire,
no la del recipient (vegeu la figura 3).
6)
Posem els termòmetres dins del recipient de vidre i el tapem
(vegeu la figura 4).
|
 |
 |
| Fig. 3 |
Fig. 4 |
7) Muntem el cèrcol en el suport, a l’extrem
superior de la barra. Posem el recipient invertit damunt del cèrcol,
de manera que el tub vagi a l’interior d’una proveta plena
d’aigua. El muntatge ja està llest per fer l’experiment
(vegeu les figures 5 i 7).
Experiment 1
1. Destapem el recipient de
vidre.
2. Amb l’assecador
de cabell escalfem l’aire durant tres o quatre minuts. Convé
no apuntar directament cap al termòmetre. Interessa que la
temperatura arribi a
o  i
que les parets del recipient també estiguin calentes, en equilibri
tèrmic amb l’aire, dins del que sigui possible.
3. Tapem el recipient, llegim
les temperatures del dos termòmetres, el girem ràpidament
(compte, necessitarem guants!) i el col•loquem damunt del cèrcol,
amb el tub dins de la proveta.
4. A partir d’aquest
moment l’aire de dins del pot es refreda i l’aigua comença
a pujar pel tub. La proveta es va buidant i l’aigua entra al
recipient de vidre.
5. Ho deixem refredar fins
a la temperatura ambient.
6. Llegim la temperatura
final i mesurem el desnivell de líquid entre la proveta i el
pot de vidre.
7. Llegim la pressió
atmosfèrica al baròmetre del laboratori ( vegeu la figura
6).
8. Observem que la temperatura
de l’aire ha disminuït i la seva pressió també.
Ja podem fer els càlculs corresponents i analitzar els resultats
en relació amb la llei dels gasos ideals: 
|
 |
 |
 |
| Fig. 5 |
Fig. 6 |
Fig. 7 |
Dades obtingudes i anàlisi dels resultats
El recipient de vidre té un volum de 
No comptarem el volum del tub ( )
perquè l’aire del seu interior no l’hem escalfat, i per tant
no canvia de temperatura.
Descomptarem el volum dels termòmetres i el Porexpan:
aproximadament  .
Els dos termòmetres indicaven 
i  . Per tant  .
Al final de l’experiment marcaven 
. Per tant,  .
La pressió atmosfèrica era de  .
El desnivell entre l’aigua de la proveta i la de l’interior del
recipient era  .
La quantitat de líquid transvasada a l’interior del recipient era .
Per tant:
És a dir, veiem que la temperatura de l'aire ha canviat i la pressió
també, però la relació s’ha
mantingut constant (dins d’uns marges d’error raonables), tal com
diu la llei dels gasos ideals.
Experiment 2
Tot això també ho podem fer utilitzant dos tubs de
vidre units per un tub de goma. Així podrem invertir el muntatge
i comprimirem l'aire en lloc d'expandir-lo. A més, aquest segons
mètode té l’avantatge que un cop refredat l’aire
podrem fer les variacions de pressió que vulguem pujant i baixant
el recipient o la proveta, i així podrem obtenir fàcilment
noves dades. El muntatge seria molt similar al d’abans:
1. Destapem el pot i escalfem
l'aire amb l'assecador.
2. Tapem ràpidament
i girem el pot, de manera que el tub entri dins de la proveta.
3. L'aire es comença
a refredar i el líquid comença a pujar. Llegim les temperatures
just quan el líquid comença a pujar.
4. Quan el líquid
ha pujat un tros pel tub, posem la proveta damunt la taula i el pot
a terra, subjectat a la part baixa del suport.
5. Ho deixem refredar fins
a la temperatura ambient. El líquid del tub comprimeix l'aire.
El volum de líquid que passa al recipient és molt més
gran que abans, i, per tant, és possible que haguem d'afegir
aigua a la proveta. Jo hi he afegit  quan
he vist que el nivell baixava massa.
|
 |
| Fig. 8 |
|
4/9 
i 
; o sigui,
.
.
.
.
.
,
,
.
Es podrien aconseguir variacions de pressió més grans
amb un tub més llarg, d'uns quants metres, i col•locant
els dos recipients en pisos diferents, aprofitant, per exemple, l'escala
de l' institut.
