Cómo medir el gas

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En este artículo:

Inflar globos para medir el volumen del gas

Desplazar agua para medir el volumen de gas

Encontrar la masa de un gas

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Referencias

Medir el volumen de un gas puede ser tan fácil como juntar un globo y otros artículos básicos. Las técnicas básicas no ofrecen un resultado 100 % preciso ni científicamente exacto, pero se acercarán mucho si se realizan con diligencia. También se puede medir el peso de un gas con un globo u otro recipiente y una balanza.

Pasos

Método 1

Método 1 de 3:

Inflar globos para medir el volumen del gas

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   Llena un globo con el gas que quieras medir. Si vas a extraer gas (como el helio) de un tanque, coloca la boquilla del globo firmemente sobre la boquilla del tanque y llénalo. Por otro lado, si quieres medir el aire, simplemente infla el globo con la boca.

   • Haz un nudo bien ajustado en el extremo del globo cuando hayas terminado.
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   Mide la circunferencia y el radio del globo. Envuelve una cinta métrica para tela alrededor del centro del globo para obtener su circunferencia. Para obtener el radio del globo inflado, coloca una regla a cada lado del centro del globo, mide la distancia entre ambos y divídela entre 2.

   • Por ejemplo, si colocas el globo entre dos reglas y encuentras que la distancia es de 10 cm (4 pulgadas), divídelo entre 2 para obtener el radio. Como resultado, tendrás 5 cm (2,5 pulgadas).
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   Utiliza una fórmula para obtener el volumen de una esfera. Coloca las medidas en la fórmula básica para obtener el volumen (V) de una esfera. V = ${\frac {4}{3}}\pi r^{3}$. Coloca el radio en la fórmula para obtener la suma. Por ejemplo: V = ${\frac {4}{3}}\pi 5^{3}$, o aproximadamente 523,33 cm$^{3}$ (206 pulgadas cúbicas).
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   Llena otro globo con agua para comparar los resultados. Coloca la boquilla del globo en un grifo y llénalo de agua con cuidado. Detente cuando el globo tenga el mismo tamaño que el globo lleno de gas. Si has colocado demasiada agua por accidente, vierte un poco con cuidado.

   • Será difícil conseguir que los globos tengan exactamente el mismo tamaño. Para ser más exactos, envuelve la cinta métrica para tela alrededor del centro del globo con agua para verificar su circunferencia. Regúlala hasta que sea la misma que la del globo con gas.
   • Pídele a alguien que te ayude a medir la circunferencia del globo con agua mientras lo sostienes.
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   Vierte el agua y mídela. Vacía el globo en una taza medidora grande, en un vaso de precipitados o en cualquier contenedor que pueda medir el volumen. Registra la cantidad de agua que había en el globo. El volumen de agua será igual al volumen de gas del otro globo.

   • Si el globo con agua es del mismo tamaño que el globo con gas del cual habías obtenido el volumen de 523,33 cm$^{3}$ (con la formula V = ${\frac {4}{3}}\pi r^{3}$), entonces debes obtener la medida de aproximadamente 523 ml (18 onzas líquidas) de agua extraída del globo (1 ml = 1 cm$^{3}$).
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Método 2

Método 2 de 3:

Desplazar agua para medir el volumen de gas

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   Llena un globo con el gas. Coloca la boquilla del globo sobre la boquilla del tanque de gas y llena el globo al tamaño que quieras. Si vas a medir aire, puedes soplar el globo como lo harías normalmente. Amarra el extremo cuando hayas terminado.
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   Coloca un recipiente pequeño dentro de uno grande. Encuentra un recipiente que sea más grande que el globo, luego consigue otro que sea aún más grande que el anterior. Coloca el recipiente pequeño dentro del grande.

   • Por ejemplo, puedes colocar un balde de 19 L (5 galones) dentro de una tina de plástico grande (de 75 L o 20 galones, o más).
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   Llena el recipiente pequeño con agua. Coloca suficiente agua en el recipiente pequeño para que esté lleno exactamente al ras del borde. Ten cuidado para no derramar agua en el recipiente grande.
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   Empuja el globo hacia adentro del recipiente pequeño. Coloca cuidadosamente el globo sobre el recipiente con agua y empújalo hacia abajo, dentro del agua, con algo plano (como la tapa de un balde de plástico). Continúa hasta que el globo esté completamente dentro del agua y el objeto plano toque la parte superior del recipiente.

   • Parte del agua se derramará en el recipiente grande.
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   Mide el agua que se ha derramado en el recipiente grande. Levanta el recipiente con agua pequeño. Vierte el agua que queda en el recipiente grande en un vaso de precipitados, un vaso medidor grande o algo similar.

   • El volumen del agua será igual al volumen del gas en el globo.
   • Por ejemplo, puedes observar que el globo ha desplazado 709 ml (24 onzas líquidas).
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   Usa un matraz y un vaso de precipitados para obtener una medida más precisa. Consigue un matraz que tenga un tapón con conexión para una manguera. Llena el matraz con el gas que deseas medir, con el tapón en su lugar. Ajusta la manguera para que no se escape el gas. Llena un vaso de precipitados con agua y coloca un recipiente poco profundo encima y dale la vuelta a ambos.

   • Anota el nivel del agua en el vaso de precipitados con las líneas de medida que están al costado.
   • Esta técnica solo funciona para gases insolubles en agua.
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   Mide el volumen del gas con el vaso de precipitados. Desliza el tubo por debajo del borde del vaso de precipitados, en el recipiente poco profundo que se ha llenado parcialmente con agua. El gas se escapará a través de la manguera y burbujeará, de esta manera va a empujar una parte del agua hacia afuera del vaso de precipitados. Una vez que todo el gas haya burbujeado, anota el nivel del agua con las líneas de medida que están al costado del vaso de precipitados.

   • La diferencia entre los niveles de agua de antes y después de que el gas haya ingresado al vaso de precipitados es igual al volumen del gas.
   • Por ejemplo, si el nivel de agua estaba en 55 ml (1,9 onzas líquidas) antes de que haya ingresado el gas, y en 65 ml (2,2 onzas líquidas) después (recuerda que el vaso está al revés, por lo que los niveles aumentarán numéricamente), significa que hay 10 ml (0,3 oz) de gas en el vaso de precipitados.
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Método 3

Método 3 de 3:

Encontrar la masa de un gas

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   Calcula la masa del gas, si ya conoces su densidad y volumen. Si sabes cuál es el gas que vas a medir, usa la fórmula para la masa (m) con la densidad (d) y el volumen (v) del gas: $m=d\times v$. Tienes que buscar la densidad del gas en una tabla en internet o en algún libro de texto.

   • Por ejemplo, imagina que vas a medir 523,33 cm$^{3}$ de dióxido de carbono, CO$_{2}$, el cual tiene una densidad de 1,8421 k kg/m$^{3}$.
   • La masa de la muestra sería: 1,8421 kg/m$^{3}$ (0,0018421 g/cm$^{3}$) x 523,33 cm$^{3}$, que es igual a 0,96403 g.
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   Usa una balanza para encontrar la masa. Coloca un pedazo pequeño de cinta adhesiva de doble cara en el centro de la balanza y establécela en cero. La cinta mantendrá un globo u otro contenedor en el lugar. Establecer la balanza en cero garantiza que la cinta no afecte la medida.
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   Pesa el recipiente que vas a llenar con el gas. Si lo deseas, puedes pesar un globo vacío o usar otro recipiente (como una jarra). Colócalo en la balanza y anota la medida.
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   Llena el contenedor con gas. Infla el globo o llena el contenedor con el gas. Si vas a medir aire, infla el globo con la boca. De lo contrario, llena el contenedor o el globo desde el tanque.
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   Coloca el contenedor inflado en la balanza. La cinta de doble cara ayudará a sostener el globo o el recipiente si fuera necesario. Anota la medida que muestra la balanza.

   • El contenedor inflado será mayor que el contenedor vacío, pero la diferencia puede no ser mucha. Por ejemplo, un contenedor inflado podría pesar 280 g (8 onzas), mientras que el contenedor vacío pesa 170 g (6 onzas).
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   Resta el peso del contenedor o del globo vacío. Resta el peso del contenedor vacío del peso del contenedor inflado. Así obtendrás el peso del gas.
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Consejos

• Si lo necesitas, puedes convertir las unidades o calcular la masa de acuerdo a las medidas que encuentres.

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cosas que necesitarás

• globos
• balde
• recipiente grande
• agua
• vaso de precipitados o taza medidora
• balanza
• cinta adhesiva de doble cara