En un gas ideal, si aumenta la temperatura, ¿aumentará la presión o el volumen?

Esta pregunta surgió cuando estaba hablando de la atmósfera. Alguien había afirmado erróneamente que a medida que aumenta la temperatura, la densidad de la atmósfera también debería aumentar. Razoné a partir de la ley de los gases ideales que, a medida que la temperatura ( T ) aumenta, entonces también debería V , lo que conduce a una menor densidad. Pero me di cuenta de que la presión podría aumentar en su lugar; la atmósfera no está en un recipiente de laboratorio resistente donde el volumen es una constante. En estas circunstancias, ¿cómo se puede predecir si aumentará la presión o el volumen (o ambos)?

Respuestas (2)

Supongo que te refieres a n moles fijos de gas ideal que flotan libremente en la atmósfera. También asumo una inyección de calor a corto plazo (no una fuente que mantiene una temperatura particular).

La temperatura está directamente relacionada con la energía cinética. Entonces, la primera respuesta del gas ideal que flota libremente será excitarse más. Esto creará una onda de presión lenta y el volumen se expandirá en respuesta al aumento de las colisiones moleculares (la presión). Por supuesto, la expansión del volumen dejará una región de presión ligeramente baja y el volumen se contraerá para llenarla. Y así sucesivamente hasta que el sistema alcance el equilibrio, en cuyo punto las moléculas se habrán mezclado con la atmósfera circundante y ahora no tiene sentido medir su volumen (o al menos, debe definirse con más cuidado).

Este es un buen comienzo.

La presión atmosférica se puede equiparar al peso de la atmósfera sobre una unidad de área de la superficie terrestre. ¿Aumenta el peso de la atmósfera a medida que aumenta la temperatura?