Explicación:
Para resolver el problema utilizando la Ley de Charles, necesitamos conocer la relación entre el volumen y la temperatura de un gas a presión constante.
La Ley de Charles establece que, a presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta. Matemáticamente, se puede expresar de la siguiente manera:
V1 / T1 = V2 / T2
Donde:
V1 = Volumen inicial del gas
T1 = Temperatura inicial del gas
V2 = Volumen final del gas
T2 = Temperatura final del gas
En este caso, tenemos la temperatura final (30°C), el volumen final (80g) y el volumen inicial (20L). Queremos calcular la temperatura inicial.
Podemos establecer la siguiente ecuación:
20L / T1 = 80g / 30°C
Sin embargo, necesitamos convertir las unidades de volumen y temperatura para que estén en el mismo sistema. Convertiremos el volumen de litros (L) a gramos (g) utilizando la densidad del ozono.
Supongamos que la densidad del ozono es de 2.144 g/L. Por lo tanto:
20L * 2.144g/L / T1 = 80g / 30°C
Simplificando la ecuación:
42.88g / T1 = 80g / 30°C
Multiplicando cruzado:
42.88g * 30°C = 80g * T1
1286.4 = 80g * T1
Dividiendo ambos lados por 80g:
1286.4 / 80g = T1
T1 = 16.08°C
Por lo tanto, la temperatura inicial del gas era de aproximadamente 16.08°C.
