EJEMPLOS SOBRE LAS LEYES DE LOS GASES

Ley De Boyle

La relación matemática que existe entre la presión y el volumen de un cantidad dad de un gas a una cierta temperatura fue descubierta por Robert Boyle en 1662.

 “El volumen de un gas, a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión”

Ejemplo:

1.- Una cantidad de gas ocupa un volumen de 80 cm³ a una presión de 750 mm Hg. ¿Qué volumen ocupará a una presión de 1,2 atm.si la temperatura no cambia?

Como la temperatura y la masa permanecen constantes en el proceso, podemos aplicar la ley de Boyle: P₁.V₁ = P₂.V₂

 Tenemos que decidir qué unidad de presión vamos a utilizar. Por ejemplo atmósferas.

Como 1 atm = 760 mm Hg, sustituyendo en la ecuación de Boyle:

 

Se puede resolver igualmente con mm de Hg.

Ley De Charles:
En 1787, Jacques Charles investigó la relación existente entre el volumen y la temperatura de un gas a presión constante.
 “El volumen de un gas a presión constante es directamente proporcional a la temperatura kelvin”.

Ley de Gay-Lussac
Cuando se investiga experimentalmente como depende entre sí el volumen y la temperatura de un gas a una presión fija, se encuentra que el volumen aumenta linealmente al aumentar la temperatura.

Ejemplo:

2.- El volumen inicial de una cierta cantidad de gas es de 200 cm³ a la temperatura de 20ºC. Calcula el volumen a 90ºC si la presión permanece constante.

Como la presión y la masa permanecen constantes en el proceso, podemos aplicar la ley de Charles y Gay-Lussac:  

El volumen lo podemos expresar en cm³ y, el que calculemos, vendrá expresado igualmente en cm³, pero la temperatura tiene que expresarse en Kelvin.

Ley general de los gases

La ley combinada de los gases o ley general de los gases es una ley de los gases que combina la ley de Boyle y la ley de Gay-Lussac. Estas leyes matemáticamente se refieren a cada una de las variables termodinámicas con relación a otra mientras todo lo demás se mantiene constante. La ley de Charles establece que el volumen y la temperatura son directamente proporcionales entre sí, siempre y cuando la presión se mantenga constante. La ley de Boyle afirma que la presión y el volumen son inversamente proporcionales entre sí a temperatura constante. Finalmente, la ley de Gay-Lussac introduce una proporcionalidad directa entre la temperatura y la presión, siempre y cuando se encuentre a un volumen constante.

La relación entre el producto presión-volumen y la temperatura de un sistema permanece constante.

Esto matemáticamente puede formularse como:

ejemplo:

3.- Un gas ocupa un volumen de 2 l en condiciones normales. ¿Qué volumen ocupará esa misma masa de gas a 2 atm y 50ºC?

Como partimos de un estado inicial de presión, volumen y temperatura, para llegar a un estado final en el que queremos conocer el volumen, podemos utilizar la ley combinada de los gases ideales, pues la masa permanece constante:

 

 la temperatura obligatoriamente debe ponerse en K

Como se observa al aumentar la presión el volumen ha disminuido, pero no de forma proporcional, como predijo Boyle; esto se debe a la variación de la temperatura.

bibliografia:
http://www.google.com.mx/#pq=ley+combinada+de+los+gases&hl=es&cp=25&gs_id=32&xhr=t&q=ejercicios+de+la+ley+de+boyle&pf=p&sclient=psy-ab&source=hp&pbx=1&oq=ejercicios+de+la+ley+de+b&aq=0&aqi=g4&aql=&gs_sm=&gs_upl=&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.,cf.osb&fp=b8c63d56ad587ae4&biw=1360&bih=644.

http://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/diplomados/medio_superior/ens_3/portafolios/quimica/equipo3/leydeboyle.htm

NOTA: tambien me base en las notas tomadas en clase.