¿Qué es la ley de Gay Lussac?

¿Sabéis porque los alimentos se hacen más rápidamente en una olla de presión? ¡Es debido a la ley de Gay Lussac!

La Ley de Gay Lussac establece que dada una cantidad de gas en un volumen constante, la presión de este gas es directamente proporcional a la temperatura de este gas.

Fem un experiment per entendre-ho millor:

Materials necessaris:

• 1 ampolla d’aigua buida de 33 cl
• 1 globus de la mateixa mida
• 2 bols grans o recipients fondos
• 4 cubs de gel
• Aigua

Com ho fem:

1. Omple 3/4 parts del primer bol amb aigua bullent.
2. Omple 3/4 parts del segon bol amb aigua freda d’aixeta i introdueix els 4 cubs de gel.
3. Enganxa el globus a la boca de l’ampolla.
4. Introdueix mitja ampolla al bol amb aigua calenta i després al bol amb aigua freda.
5. Observa què passa.

Què passa?

Tenim un recipient tancat (l’ampolla) que conté un volum de gas. El globus reté una part del volum total de gas i és el nostre indicador de pressió.

En submergir el recipient en aigua calenta s’observa que el globus s’infla, és a dir, el globus guanya pressió. Ara, amb el globus inflat, submergim el recipient en aigua freda i s’observa que el globus es torna a desinflar.

Per què passa?

Fixem-nos una mica més en detall què succeeix quan submergim el recipient en aigua calenta. En fer-ho, estem augmentant la temperatura del recipient, això provoca un augment de l’energia de les molècules de gas (es mouen
molt) i tendeixen a ocupar tot l’espai possible i, per tant, augmenta la pressió i el globus s’infla.

Ara analitzem el cas de submergir el recipient en aigua freda, aquí estem disminuint la temperatura del recipient en posar-lo en contacte amb l’aigua freda. Això és sinònim a dir que les molècules de gas perden energia (es mouen menys) i, per tant, no són capaces d’ocupar tot l’espai que abans ocupaven i la pressió decreix desinflant el globus.

En conseqüència, podem concloure que quan augmenta la temperatura, la pressió augmenta (T↑, P↑) i quan la temperatura disminueix, la pressió també disminueix (T↓, P↓). Si 2 variables es relacionen de forma que a mesura
que una augmenta i l’altra també ho fa en la mateixa proporció i viceversa, es diu que són directament proporcionals. És per això, que la temperatura i la pressió són directament proporcionals (quan una augmenta, l’altra també i quan una disminueix, l’altra també ho fa en la mateixa proporció).

I què passa amb les olles de pressió?

Les olles de pressió funcionen gràcies a aquest principi, a l’augmentar la temperatura amb els fogons, provoquem que l’aigua líquida de l’interior bulli i passi a vapor. El vapor és un gas que té molta energia i vol ocupar tot l’espai possible, el que fa augmentar molt la pressió dins l’olla. Aquesta pressió generada pel vapor fa augmentar encara més la temperatura de l’olla i els aliments es fan més ràpids.