LEYES DE LOS

GASES

Es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos.

Ley de los gases Ideales

AHORA VEREMOS LAS 4 LEYES DE

LOS GASES

Ley de Boyle Ley de Gay-Lussac

Existen 4 leyes de los gases ideales:

Ley de Charles Ley de Avogadro

Formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte

Formulada por Joseph-Louis Gay-Lussac

Formulada por Jacques Alexandre César Charles

Formulada por Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro

En las leyes de los gases intervienen 3 variables de importancia que son: presión, volumen, temperatura, por lo tanto se usaran las siguientes unidades:

Presión

1atm= 760 torr / 760 mmHg1atm= 14.7 lbs/pulg (2)1atm= 1.033 g/cm21atm= 1.103 x10(6) dinas/cm(2)

Temperatura

C= grados centígradosK= grados Kelvin o temperatura absolutaF= grados Fahrenheit

Volumen1litro = 10(-3) m3; 1dm3; 1000 cm31m3 = 1000litros1galon= 3.75 litros1 pie3 = 28.32 litros

Ley de Boyle (Isotérmica)

Cuando la temperatura de una masa dada de un gas permanece constante, el volumen ocupado por un gas es inversamente proporcional a la presión aplicada.

A Menor presión, mayor volumen.

A Mayor presión, menor volumen.

Dada la definición anterior, el producto del volumen y la presión es una constante:

PV = k

Para un estado inicial y uno final:

y

Como k es una constante, se sustituye k= en la primera ecuación y se obtiene:

Donde: = Presión Inicial, (Pa) Volumen inicial, () = Presión Final, (Pa) Volumen Final, ()

La unidad utilizada para presión es el N/ o Pascal (Pa) y la unidad utilizada para el volumen es el

1.-Una masa de helio contenida en un globo de 0.4, soporta una presión de 49 en su estado inicial, ¿Cuál será su volumen al duplicar la presión?

Ejercicios:

Formulas:

=

Desarrollo:

=

= 0.2

Datos:= 0.4=49= 2 = 98

Ejercicios de aplicación

1. Un tanque contiene 200 litros de aire y soporta una presión de 1 atm¿ Cual será el volumen si la presión varia a 2 atm?

2. Una muestra de oxigeno que ocupa un volumen de 500 ml a 760 torr de presión se desea comprimir a un volumen de 380 ml Que presión debe ejercer si la temperatura es constante

TALLER N- 11. Un gas ocupa 1.5 litros a una presión de 2.5 atm. Si la

temperatura permanece constante. ¿Cual será la presión en mmHg sise pasa a un recipiente de 3 litros.

2. Que presión se requiere para comprimir 180ml de gas a temperatura constante, hasta un volumen de 24 ml si la presión inicial es de 30 mmHg.

3. Un gas pesa 5 gramos, ocupa un volumen de 4 litros y se encuentra sometido a una presión de 0.76 atmosferas. ¿Cual será el volumen que ocupa en litros si lo sometemos al doble de presión y se mantiene la temperatura constante.

4. Una muestra de gas acetileno se encuentra en un recipiente cuyo volumen es de 1 litro a una presión de 150 atm. Manteniendo constante la temperatura. Se transfiere la masa de gas a otro recipiente de 2.5 litros. ¿A que presión se encontrara el nuevo recipiente?

5. Cual seria el volumen de un gas que originalmente tenia 10 litros a la presión de 15 Lb/pulg”2, si se comprime a 90 Lb/pulg”2.

La relación que se observa entre la temperatura y presión al mantener el

volumen constante es enunciada como la ley de Lussac.

Al cambio de estado anterior se le conoce también como transformación isométrica o

isovolumétrica (del griego iso=igual)

Ley de Gay Lussac

1.- El gas confinado en un tanque de buceo, se encuentra a la presión manométrica de 2.21 atmosferas a la temperatura ambiente de 30°C ¿Qué temperatura adquiere si se le somete a una presión manométrica de 3.1 atmosferas?

Ejercicios:

Formulas:

T

Desarrollo:

=

=

= =

Datos:= 30+273=303k=3.1atm= 2= ?

Ejercicios de aplicación

1. Una masa gaseosa se encuentra a 18C y ejerce una presión de 45 atm ¿Cuál será la presión si la temperatura disminuye a – 5 C’

2. A 25 C un volumen gaseoso ejerce una presión de 60 atm. Si la presión marca 850 libras por pulgada cuadrada¿ Que temperatura ha actuado?

Cuando sometemos un gas a un calentamiento y lo dejamos que se expanda libremente, el volumen se incrementara proporcionalmente con el incremento de la temperatura, pero su presión no se altera, pues siempre será ejercida por la atmosfera y por el objeto o por la sustancia que funcione como tapón hermético. Lo que se describe recibe el nombre de Transformación Isobárica (del griego Iso=igual y baros=presión)

Ley de Charles

El físico Francés, Charles, a principios del siglo pasado, al realizar una serie de experimentos comprobó que este resultado es verdadero para todos los gases.

“Para una masa dada de un gas cualquiera, el volumen que ocupa es proporcional a su temperatura si la presión se mantiene constante”

Para dos estados (inicial y final)

Como k es constante se sustituyo por la segunda ecuación.

1.- ¿Qué volumen ocupara un gas ideal, confinado en una llanta, a 70°C ocupa un volumen de 60?

Ejercicios:

Formulas: Desarrollo:

=

=

= 7

Datos:= 70+273=343k=7+273=280k= 60= ?

Ejercicios de aplicación

1. Un volumen de neón corresponde a 1850 litros se encuentra a una temperatura de 27 C ¿ Cual será el volumen si la temperatura varia a – 10C? . La presión es la misma.

2. Una cantidad fija de gas hidrogeno a presión constante ocupa un volumen de 750 ml a 17C.Siel volumen cambia a 982 mililitros ¿Cuál es la temperatura final?

EL físico italiano Amadeo Avogadro, formuló en 1811 una hipótesis para el numero de moléculas de un gas confinado en un recipiente; para demostrarlo, se toman dos porciones de gases diferentes y se colocan en dos recipientes de igual volumen a la misma temperatura y presión y el numero de moléculas de cada recipiente debe ser el mismo.

Ley de Avogadro

“Volúmenes iguales de gases diferentes a la misma presión y temperatura, contienen el mismo numero de moléculas”.

Ley de Avogadro

Para volúmenes iguales de gases diferentes en condiciones normales de presión y temperatura ( 1 atm y 273 k ), el numero de moléculas es; 23 por cada mol de cualquier gas

Numero de Avogadro (mol)

Masa constante, el volumen es inversament

e proporcional a la presión El volumen

es proporcional a su Temp. Con presión constante

La presión es proporcional a la temp. si el volumen

es constante

Dos gases diferentes tienen el

mismo núm.. De

moléculas a igual presión

y temp.

La ley de los gases es una ecuación de estado del gas ideal, (un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión)

Existen 4 leyes de gases ideales Ley de Boyle Con una masa constante. “A menor presión, mayor volumen,

y viceversa” Ley de Gay-Lussac Con presión constante. “El volumen es proporcional a su

temperatura” Ley de Charles Con volumen constante. “La presión es proporcional a la

temperatura” Ley de Avogadro “Dos gases diferentes tienen el mismo numero de moleculas

a la misma presión y temperatura”

Conclusión: