ley de charles 

En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumenta Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento (por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la presión se iguale con la exterior).

Lo que Charles descubrió es que si la cantidad de gas y la presión permanecen constantes, el cociente entre el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo valor.

Matemáticamente podemos expresarlo así:

VT=k$$\frac{V}{T}=k$$

(el cociente entre el volumen y la temperatura es constante)

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la temperatura cambiará a T2, y se cumplirá:

V1T1=V2T2$$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$$

que es otra manera de expresar la ley de Charles.

Esta ley se descubre casi ciento cuarenta años después de la de Boyle debido a que cuando Charles la enunció se encontró con el inconveniente de tener que relacionar el volumen con la temperatura Celsius ya que aún no existía la escala absoluta de temperatura.ntaba y que al enfriar el volumen disminuía.

comportamientos de las poblaciones

cada población puede contar con un comportamiento dependiendo de una cadena alimenticia ( red trófica) 

Una red alimenticia o trófica (o ciclo alimenticio) es la interconexión natural de las cadenas alimenticias y generalmente es una representación gráfica (usualmente una imagen) de quién se come a quién en una comunidad ecológica Otro término para red alimenticia es sistema de consumidor-recurso.

LEY DE GAY-LUSSAC: PRESIÓN Y TEMPERATURA 

Gay-Lussac también estudió el efecto que produce en la presión el cambio de la temperatura de una cantidad dada de aire manteniendo el volumen constante. Encontró que la presión del gas aumentaba uniformemente al calentarse.

 "Para una determinada cantidad (masa) de un gas que se mantiene a volumen constante, la presión es directamente proporcional a su temperatura en la escala Kelvin".
 

P = constante. T ; (V y m constantes)

P / T = constante , (V y m constantes) 

Para la misma muestra de gas, a volumen constante, bajo diferentes condiciones de presión y temperatura: 

P1 / T1 = P2 / T2 , (V y m constantes)

ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES IDEALES 

 Combinando las leyes vistas anteriormente:

 P . V = cte ( para T y m constantes): Ley de Boyle 

 V = cte . T (para P y m constantes): Ley de Charles 

 P = cte . T (para V y m constantes): 2 Ley de Gay-Lussac

  V = cte . n (para P y T constantes): Ley de Avogadro 

se obtiene la ecuación conocida como ecuación general de los gases ideales: 

P . V = cte . n . T o bien   P . V = n . R . T

donde R es una constante denominada constante de los gases. Si la presión se expresa en atmósferas, el volumen en litros y la temperatura en K, el valor de R es de 0,082 atm.l/mol.K, mientras que en el S.I. el valor de R = 8,3 J / mol .K  

 FUNCIÓN REGULADORA Y PROTECTORA DE LA ATMÓSFERA

• El balance de radiación solar.

 La Tierra tiene una temperatura media constante en el tiempo, por lo que existe un balance radiactivo nulo entre la cantidad de radiación solar entrante y la radiación terrestre saliente, si no se calentaría y enfriaría continuamente.

 De la radiación total proveniente del sol, un 30% es reflejada (albedo) por las nubes, superficie terrestre y atmósfera (gases, polvo,…), el 25 % es absorbida por la atmósfera debido a la capa de ozono (3%), vapor de agua y partículas del aire (17% ambos) y las nubes (5%) y un 45% es absorbida por la superficie (océanos > continentes), calor que saldrá de la superficie lenta y  gradualmente hacia la atmósfera en forma de calor latente asociado a la evaporación > onda larga > conducción directa a la atmósfera.

 La radiación presente en la atmósfera (tanto la absorbida por ésta como la recibida de la superficie terrestre que acaba volviendo a la atmósfera) es devuelta al espacio en forma de radiación de onda larga (aunque el efecto invernadero o contrarradiación retarda la vuelta al espacio de la radiación).

LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA

 1. DEFINICIÓN: 

En física la presión está definida como al cociente entre la acción de una fuerza sobre la unidad de superficie.

 P = F/S 

Por lo tanto, la presión atmosférica es numéricamente igual al peso de una columna de aire que tiene como base la unidad de superficie y como altura la de la atmósfera.


 2. UNIDAD DE PRESIÓN: 

Desde el punto de vista histórico, la primera unidad empleada para medir la presión atmosférica fue el "milímetro de mercurio" (mm Hg), en razón de la conocida capacidad de una columna de mercurio, de unos 760 mm, consistente en lograr equilibrar la referida presión. Dicha propiedad era muy utilizada en la construcción de los primeros barómetros, de modo que el mm Hg resultaba una unidad de medida sumamente intuitiva.

 En la industria también ha sido usada la "atmósfera técnica" (at), definida como la presión debida a la acción de un kilogramo fuerza (kgf) sobre una superficie de un centímetro cuadrado. Recordemos que 1 kgf corresponde a la fuerza de gravedad actuando sobre una masa de 1 kg, es decir, aproximadamente 9,81 newtons (N). La "atmósfera técnica" no debe confundirse con la "atmósfera normal" o "atmósfera física" (atm), definida como la presión debida a una columna de mercurio de (exactamente) 760 mm, bajo condiciones predeterminadas. La equivalencia es 1 atm. = 1,033at.

 Se debe mencionar que existen unidades análogas en los países de habla inglesa, donde resultan de uso frecuente las "pulgadas de mercurio" (Hg) y las "libras por pulgada cuadrada " (psi). Estas últimas todavía se utilizan en nuestro país, para medir la presión de los neumáticos en los vehículos.

 Posteriormente, se generalizó el empleo del sistema CGS, basado en el centímetro, el gramo y el segundo. Por tal motivo, la elección lógica era la "baria", correspondiente a una fuerza de una dina actuando sobre una superficie de un centímetro cuadrado. Sin embargo, como la baria resultaba demasiado pequeña para los fines prácticos, se decidió adoptar una unidad un millón de veces mayor: el "bar" (1 bar = 1.000.000 barias). En el campo específico de la meteorología, se hizo común el uso de la milésima de bar, el "milibar" (mb).




En la actualidad, la comunidad científica internacional ha adoptado el Sistema Internacional (SI), cuyas unidades fundamentales son el metro, el kilogramo y el segundo. Para este sistema la unidad de presión es el newton por metro cuadrado, denominado "pascal" (PA). Debido a que es una unidad muy pequeña y a efectos de facilitar la transición de un sistema a otro, se ha optado por expresar la presión atmosférica en "hectopascales" (hPA), es decir, en centenares de pascales. El hectopascal es idéntico al milibar (1 hPA = 1 mb), de modo que no requiere mayor esfuerzo admitir dicho cambio en la denominación.

 Tanto la Organización Meteorológica Mundial (1982) como la Organización de Aviación Civil Internacional (1985) han abandonado ya, definitivamente, el uso del milibar, adoptando en su lugar el hectopascal como unidad de base para la medida de la presión atmosférica. 



3. MEDICIÓN DE LA PRESIÓN: El barómetro de mercurio es un instrumento utilizado para medir la presión atmosférica. La palabra barómetro viene del Griego donde:

 Baros = Presión y Métron = Medida

 El primer Barómetro lo ideo Evangelista Torricelli cuando trataba de explicar que las bombas aspirantes no pueden hacer subir el agua más allá de cierta altura.

 El barómetro de Fortin se compone de un tubo Torricelli  que se introduce en el mercurio contenido en una cubeta de vidrio en forma tubular, provista de una base de piel de gamo cuya forma puede ser modificada por medio de un tornillo que se apoya en su centro y que, oportunamente girado, lleva el nivel del mercurio del cilindro a rozar la punta de un pequeño cono de marfil. Así se mantiene un nivel fijo.

 El barómetro está totalmente recubierto de latón, salvo dos ranuras verticales junto al tubo que permiten ver el nivel de mercurio. En la ranura frontal hay una graduación en milímetros y un nonius para la lectura de décimas de milímetros. En la posterior hay un pequeño espejo para facilitar la visibilidad del nivel. 

 Al barómetro va  unido un termómetro. Los barómetros Fortín se usan en laboratorios científicos para las medidas de alta precisión, y las lecturas deben ser corregidas teniendo en cuenta todos los factores que puedan influir sobre las mismas, tales como la temperatura del ambiente, la aceleración de gravedad de lugar, la tensión de vapor del mercurio, etc.

 Con vistas a la difusión de los barómetros para mediciones de altura y para la previsión del tiempo se han ideado unos barómetros metálicos más manejables y económicos que el de Fortin, son los llamados aneroides y holostéricos, si bien son menos precisos. El primero está formado por un tubo de sección elíptica doblado en forma de aro, en el que se ha obtenido una alta rarefacción. El tubo doblado queda fijo en un punto y la extremidad de los semicírculos así obtenidos es móvil. Con el aumento de la presión atmosférica, el tubo tiende a cerrarse; en el caso contrario tiende a abrirse. La extremidad de los semicírculos está unida a los extremos de una barrita que gira sobre su centro; ésta, a través de un juego de engranajes y palancas, hace mover un índice. 

El barómetro metálico holostérico está formado por un recipiente aplanado, de superficies onduladas en el que se ha logrado una intensa rarefacción antes de cerrarlo; en una de las caras se apoya un resorte que, con las variaciones de presión atmosférica, hace mover un índice por medio de un juego de palancas.

LEYES DE LOS GASES.

Cualquier muestra de un gas puede describirse en función de cuatro magnitudes: masa, volumen, presión y temperatura. La investigación de estas magnitudes con el aire condujo a establecer relaciones cuantitativas entre ellas, válidas para todos los gases.  

 LEY DE BOYLE-MARIOTTE:

 PRESIÓN Y VOLUMEN El que los gases son compresibles es un hecho familiar. Cuando se aumenta la presión sobre una cantidad determinada de un gas, como sucede en una bomba neumática, el volumen del gas disminuye: cuanto mayor es la presión menor se hace el volumen. En 1.660, el químico inglés Robert Boyle estudió los efectos de la presión sobre el volumen de aire y observó que cuando duplicaba la presión el volumen de aire se reducía a la mitad; si la presión se multiplica por cuatro el volumen se reduce a la cuarta parte de su valor original, etc, (como se observa en la gráfica que es una hipérbola). Esta relación ha resultado ser válida para cualquier gas.  

  En otras palabras, lo que Boyle encontró es que: Para una determinada masa de gas el volumen es inversamente proporcional a la presión ejercida, si la temperatura se mantiene constante: 

V= CONSTANTE.1/P

Se puede enunciar también de la siguiente forma:

 "Para una misma masa de un gas a temperatura constante el producto del volumen del gas por la presión que ejerce es constante"

P.V=CONSTANTE( T Y M CONSTANTES )

   Esta relación es conocida como Ley de Boyle-Mariotte.

 Una forma conveniente de escribir la ley de Boyle para comparar la misma muestra de gas, a temperatura constante, bajo diferentes condiciones de presión y volumen, es ;

P1 . V1 = P2 . V2 = P3 . V3   ; (T y m constantes)

Si la presión y el volumen de una cantidad dada de un gas son inicialmente P1 y V1 y la presión se cambia hasta P2, el nuevo volumen V2, viene dado por esta relación.  

 

leyes de ecología poblacional.

El descubrimiento de leyes sobre la ecología tuvo lugar con posterioridad al de las leyes de la física y la química. Al parecer, esto se debe principalmente a que la ecología es una ciencia mucho más reciente y que la investigación en todas sus ramas lamentablemente cuenta con muy poco financiamiento y personal.

¿Qué es una Ley?

Una ley científica es "una regularidad que se aplica a todos los miembros de una amplia clase de fenómenos (Parker, 1989)”; "una descripción generalizada de cómo las cosas se comportan en la naturaleza bajo una variedad de circunstancias (Bordillos, 2001b)". En esta revisión, abordamos dos tipos de leyes: los principios y las alometrías.

Leyes de la Ecología Poblacional

Actualmente, se reconocen nueve leyes de ecología poblacional. Cada una se enumera a continuación y se divide en categorías según si se trata de un principio o una alometría. También se incluye una candidata a principio.

Principios:

• ley de malthus
• ley de allee
• ley de verhulst
• ley de fenchel
• ley de liebig

Ley de malthus: establece que cuando la tasa de natalidad o la tasa de mortalidad son constantes, la población aumentaría o se reducirá rápidamente.

Ley o efecto de Allee: existe una relación positiva y directa entre la densidad de la población y la aptitud de los organismos en los procesos de sobrevivencia y reproducción.

Ley de Verhulst: el crecimiento de una población alcanza un límite máximo, después de la cual la densidad poblacional no aumenta más. Se dice entonces que la población alcanzó la capacidad de carga del ambiente.

Ley de Fenchel: esta ley establece que las especies de mayor tamaño corporal poseen menores tasas de crecimiento poblacional y viceversa.

Ley de liebig: diversos factores ambientales tienen el potencial para controlar el crecimiento de una población, pero sòlo uno o dos provocan un factor limitante, que produce un cambio de densidad promedio o en la densidad equilibrio.