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Tema Leyes de los Gases
Botella vacía y cerrada, antes y después de introducirla en el congelador. Con la reducción de la temperatura, se reduce el volumen del gas interno.
Profesor.- Juan Sanmartín Física y Química
Recursos subvencionados por el…
Estudio del estado gaseoso Los gases ejercen presión.
La presión en los gasesLa presión que un gas ejerce sobre el recipiente que lo contiene se debe al choque de sus partículas contra las paredes de éste.Cuanto mayor sea la temperatura, las partículas del gas se moverán más deprisa y los choques contra las paredes serán más energéticos. Es por ello que aumenta la presión.
Leyes de los gasesLey de Boyle y Mariotte
A temperatura constante, el volumen ocupado por una determinada masa de un gas es inversamente proporcional a la presión.
P.V = K (Constante)
e)k(constantVPVP 2211
Así:
kkelvinT
llitrosV
atmatmósferasP
Leyes de los gasesLey de Charles y Gay-Lussac
e)k(constantTV
TV
2
2
1
1 Así:
Si la presión de un gas permanece constante el volumen que ocupa una masa fija de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
V = k.T k es una constante de proporcionalidad
kkelvinT
llitrosV
atmatmósferasP
Leyes de los gases
e)k(constantTP
TP
2
2
1
1
Así:
Si el volumen de un gas permanece constante la presión que ejerce una masa fija de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
P = k.T k es una constante de proporcionalidad
kkelvinT
llitrosV
atmatmósferasP
Leyes de los gases
e)k(constantT
P
V
Así:
En el caso de que ninguna de las tres variables permanezca constante, la ecuación queda de la siguiente manera
e)k(constantT
VPT
VP
2
22
1
11
Ley de los Gases Ideales
Leyes de los gases
e)k(constantT
P
V
A partir de la LEY DE LOS GASES podemos deducir las anteriores.
e)k(constantVP
e)k(constantTV
constanteT
e)k(constantTP
LEY DE LOS GASES
LEY DE BOYLE - MARIOTTE
LEY DE GAY - LUSSAC
constanteP
constanteV
Leyes de los gasesproblemas
281KC8ºT
2,3atmP
1
1
Así:
Problema.- El aire se encuentra a 8ºC y 2,3 atm. de presión dentro de las cubiertas de un coche. ¿Qué presión ejercerá ese aire si la temperatura sube hasta los 35 ºC debido al rozamiento?
2
2
1
1
TP
TP
281K308K2,3atmP2
308KP
281K2,3atm. 2
308KC35ºT
?P
2
2e)V(constant
2,5atm
Así:
Problema.- Un cilindro de acero contiene 14 l. de gas Xenon, a la presión de 5 atm, y se encuentra en un almacén a -5 ºC. Se lleva el cilindro a un laboratorio cuya temperatura es de 18ºC. La presión que marca el barómetro en ese laboratorio es de 90000 Pa. Calcula el volumen que ocuparía el Xenon, si se deja salir del tubo en esas condiciones.
2
22
1
11
TP
TP VV
268K0,89atm1K92l415atmV2
291KV0,89atm
268Kl415atm 2
K682Cº5-T
5atmP
l.41V
1
1
1
291KC18ºT
0,89atm.101300Pa
1atmPa109P
?V
2
42
2
l.4,85
Así:
Problema.- Gas Nitrógeno encerrado en un recipiente a una temperatura de -30ºC. ejerce una presión de 450 mm de Hg. Calcula la presión en atmósferas que ejercerá a la temperatura de 80ºC., si el volumen permanece constante.
2
2
1
1
TP
TP
243K353K0,59atmP2
353KP
243K0,59atm 2
243KC0º3-T
0,59atm.760mmHg
1atmmmHg504P
1
1
353KCº08T
?P
2
2e)V(constant
atm.86,0
2N
Problema.- Una burbuja de 0,3 litros está en una habitación a 25ºC y 1 atm. ¿Qué volumen tendrá si se llevase a un lugar donde las condiciones fuesen 45ºC y 0,5 atm.?
Así:
2
22
1
11
TP
TP VV
298K0,5atmK318l3,01atmV2
318KV0,5atm
298Kl3,01atm 2
K982Cº25T
1atmP
l.3,0V
1
1
1
K183Cº54T
0,5atm.P
?V
2
2
2
l.64,0
Problema.- Calcula el volumen del Hidrógeno (a 10 atm. y - 50ºC) que en Condiciones Normales (0ºC y 1 atm.) ocupa un volumen de 3 litros.
Así:
2
22
1
11
TP
TP VV
K73210atmK223l31atmV1
273K3l.1atm
223KV10atm 1
3K22Cº50T
10atmP
?V
1
1
1
273KC0ºT
1atm.P
3l.V
2
2
2
l.24,0
2H
293KC20ºT
2l.V
1
1
Así:
Problema.- Una botella de plástico de 2 l. (llena de aire) la cerramos y la introducimos en el congelador (-18ºC) y la dejamos hasta que alcance dicha temperatura (por ej.- 1 día). Calcula el volumen final del gas, sabiendo que la temperatura exterior son 20ºC. (La presión es constante).
2
2
1
1
TV
TV
293K255K2l.V2
255KV
293K2l. 2
K552Cº18T
?V
2
2e)P(constant
1,74l.
280KC7ºT
5atm.P
1
1
Así:
Problema.- Llenamos un tanque de gas a la temperatura de 7ºC. y 5 atm. de presión. ¿Se puede utilizar este tanque para calentar el gas hasta 287ºC, teniendo en cuenta que la presión máxima que resiste es de 8 atm.?
2
2
1
1
TP
TP
280KK6055atmP2
560KP
280K5atm 2
560KC287ºT
?P
2
2e)V(constant
atm.01 8atm.10atm.P2 No se puede utilizar.
Fin
Busca enlaces a otras páginas relacionadas con el tema en…
www.juansanmartin.net
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