Semana #2

Esta semana vimos algunas leyes de los gases

Ley de Boyle

Boyle descubrió que a temperatura constante, la presión del gas es inversamente proporcional al volumen del mismo, planteó su descubrimiento con esta formula matemática.



Esto quiere decir, que si la presión en un gas aumenta, su volumen también lo hace, y viceversa.



Ejemplo:

Calcular el volumen que ocupará un gas, que está ocupando un volumen de 3.75 litros, a una presión de 2 at si se le aplica una presión de 3.5 at.

V1 = 3.75 l

P1 = 2 atV2 = ?P2 = 3.5 atComo V1P1 = V2P2 = k

Calculamos la constante del sistema:

V1P1= k = (3.75)(2) = 7.5

Despejamos V2:

V2 = k/P2 = 7.5/3.5 = 2.143 litros

Ley de Charles

Esta ley dice que a presión constante, el volumen del gas es directamente proporcional a su temperatura si la presión es constante.

Esto quiere decir que si la temperatura sube, el volumen también lo hará.

Ejemplo: 

un gas ocupa un volumen de 5,5 litros a una temperatura de -193 ºC. Si la presión permanece constante, calcular a qué temperatura en volumen sería de 7,5 litros.

• Solución: ya que relacionamos temperatura con volumen a presión constante, aplicamos la Ley de Charles: V₁ / T₁= V₂ / T₂, donde:

T₁ = -193ºC → 273 + (-193) = 80 K
V₁ = 5,5 litros, V₂ = 7,5 litros

• Despejamos la incógnita T₂ :

• V₁ / T₁ = V₂ / T₂ → T₂ = V₂ / (V₁ / T₁ ) 
• T₂ = 7,5 / (5,5 / 80) = 109,1 K 

Ley Combinada:

Esta ley que combina las 2 anteriormente vistas, establece que el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura e inversamente proporcional a la presión en caso de que no haya ninguno constante.

Ejemplo: 

Calcular la temperatura de una determinada cantidad de gas que pasa de 1,5 atmósferas a 3 atmósferas de presión y de un volumen de 2 litros a 1,0 litros si la temperatura inicial es 288,15K.

Usamos la fórmula (P1.V1)/T1 = (P2.V2)/T2

Nos interesa calcular la temperatura, por lo que despejamos T2.

(P2.V2).T1 / (P1.V1) = T2

P2 = 3 atm
V2 = 2L
T1 = 288,15K
P1 = 1,5 atm
V1 = 1,0L

por lo tanto: (3.2).288,15 / 1,5 . 1 = 1152,6 K (1152,6 – 273,13 = 879,47 ºC)
T2 = 879,47 ºC