Ley general de los gases

Ley general de los gases

La ley general de los gases es una ley de los gases que combina la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac. Estas leyes científicamente se refieren a cada una de las variables que son presión, volumen y temperatura. La ley de Charles establece que el volumen y la temperatura son directamente proporcionales cuando la presión es 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 interdependencia de estas variables se muestra en la ley de los gases combinados, que establece claramente que:

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

Donde:

• P es la presión

• V es el volumen

• T es la temperatura absoluta (en kelvins)

• K es una constante (con unidades de energía dividido por la temperatura) que dependerá de la cantidad de gas considerado.

Donde presión, volumen y temperatura se han medido en dos instantes distintos 1 y 2 para un mismo sistema.

En adición de la ley de Avogadro al rendimiento de la ley de gases combinados se obtiene la ley de los gases ideales.

Derivación a partir de las leyes de los gases[editar]

Ley de Boyle establece que el producto presión-volumen es constante: Fórmulas de la ley de Boyle

Esta ley se puede expresar de forma matemática como:

P • V = k

P es presión

V es Volumen

(k es una constante cuando Temperatura y masa son constantes).

Esta fórmula se puede utilizar para determinar el cambio de presión o temperatura durante una transformación isotérmica de la siguiente manera:

P1 • V1 = P2 • V2

Es decir, que el producto entre la presión inicial y el volumen inicial es igual al producto de la presión final por el volumen final. Por ejemplo, si se desea determinar el volumen final, será suficiente dividir P1V1 entre P2.

(P1 • V1)/ P2 = V2

Como se puede observar en la siguiente animación, cuando aumenta la presión, el volumen baja y viceversa.

En este otro gráfico se puede observar que cuando la temperatura disminuye, la hipérbole equilatera (llamada isoterma) “se mueve” hacia la izquierda.

Ley de Charles muestra que el volumen es proporcional a temperatura absoluta:

VT=kVT=k

(el cociente entre el volumen y la temperatura es constante)

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la temperatura cambiará a T2, y se cumplirá:

V1T1=V2T2V1T1=V2T2

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