Guía Ley Boyle 8°

Ley de Gases

¿Qué es un gas ideal?

Para estudiar el comportamiento de los gases se desarrolló un modelo de gas ideal o “gas perfecto” en el que se presentan características como las siguientes:

◗ Las partículas que forman un gas se encuentran en constante movimiento.

◗ El volumen de todas las partículas de un gas es insignificante, comparado con los espacios vacíos que lo forman.

◗ Las fuerzas de atracción y repulsión entre las partículas de un gas son prácticamente nulas.

◗ Su comportamiento varía en función de la presión, el volumen y la temperatura, variables expresadas en la ecuación de gases ideales.

Ley general de los gases o ecuación general de los gases

En las clases anteriores hemos aplicado las tres leyes de los gases vistas hasta ahora para situaciones en las que se mantiene constante la presión, el volumen o la temperatura de un gas mientras cambian los otros dos parámetros. Sin embargo, en muchas de las aplicaciones de los gases, las tres variables cambian simultáneamente. En este caso, ¿cómo puedes calcular sus nuevos valores?

Las leyes de Boyle, de Charles y de Gay-Lussac pueden ser combinadas en una sola ecuación que se conoce como la ley combinada de los gases.

Esta ley relaciona la presión, el volumen y la temperatura de una cantidad fija de gas; estas tres variables tienen la misma relación entre ellas que en las otras leyes de los gases: la presión es inversamente proporcional al volumen (ley de Boyle) y directamente proporcional a la temperatura (ley de Gay-Lussac), y el volumen es directamente proporcional a la temperatura (ley de Charles).

La ecuación para la ley combinada de los gases puede expresarse así:

Al igual que con las otras leyes de los gases, esta ecuación te permite usar valores conocidos de las variables que se encuentran bajo un conjunto de condiciones iniciales para hallar el valor de una variable desconocida bajo un nuevo conjunto de condiciones, es decir, debes saber cinco de los seis valores. Además, si no recuerdas alguna de las leyes de los gases vistas anteriormente, esta ecuación es útil para deducirla simplemente recordando qué variable se mantiene constante.

Ejercita:

Una masa de gas que ocupa un volumen de 500 litros a 25 ºC y 3,5 atm, se comprime dentro de un tanque de 100 litros de capacidad a una presión de 6 atm. Calcula la temperatura final del gas.

El volumen observado de una cantidad de gas a 10 ºC y a la presión de 750 mm Hg es de 240 litros. Determinar el volumen que ocupará si la temperatura aumenta a 40 ºC y la presión disminuye a 700 mm Hg.

Para todos los casos que hemos visto hasta ahora se ha trabajado con una cantidad fija de gas. ¿Qué tan importante crees que es el número de partículas de gas que participan en situaciones donde se altera el volumen, la presión o la temperatura?, ¿por qué?

La cantidad de gas (n) es una cuarta variable que puede agregarse a la presión, la temperatura y el volumen. La unidad más conveniente para contabilizar el número de átomos o moléculas es el mol.

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