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Tema - Leyes de los gases

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Leyes de Boyle- Mariotte y Charles- Gay Lussac sobre Gases. También la Ley de los Gases Ideales

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Tema - Leyes de los gases

  1. 1. 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…
  2. 2. Los gases ejercen presión. La presión en los gases La 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.
  3. 3. Ley 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   
  4. 4. Ley de Charles y Gay-Lussac e)k(constant T V T V 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   
  5. 5. e)k(constant T P T P 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   
  6. 6. e)k(constant T P  V Así: En el caso de que ninguna de las tres variables permanezca constante, la ecuación queda de la siguiente manera e)k(constant T VP T VP 2 22 1 11     Ley de los Gases Ideales
  7. 7. e)k(constant T P  V A partir de la LEY DE LOS GASES podemos deducir las anteriores. e)k(constantVP  e)k(constant T V  constanteT  e)k(constant T P  LEY DE LOS GASES LEY DE BOYLE - MARIOTTE LEY DE GAY - LUSSAC constanteP  constanteV 
  8. 8.       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 T P T P  281K 308K2,3atm P2   308K P 281K 2,3atm. 2          308KC35ºT ?P 2 2e)V(constant 2,5atm
  9. 9. 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 T P T P VV    268K0,89atm 1K92l415atm V2    291K V0,89atm 268K l415atm 2             K682Cº5-T 5atmP l.41V 1 1 1            291KC18ºT 0,89atm. 101300Pa 1atm Pa109P ?V 2 4 2 2 l.4,85
  10. 10. 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 T P T P  243K 353K0,59atm P2   353K P 243K 0,59atm 2         243KC0º3-T 0,59atm. 760mmHg 1atm mmHg504P 1 1         353KCº08T ?P 2 2e)V(constant atm.86,0 2N
  11. 11. 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 T P T P VV    298K0,5atm K318l3,01atm V2    318K V0,5atm 298K l3,01atm 2             K982Cº25T 1atmP l.3,0V 1 1 1           K183Cº54T 0,5atm.P ?V 2 2 2 l.64,0
  12. 12. 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 T P T P VV    K73210atm K223l31atm V1    273K 3l.1atm 223K V10atm 1              3K22Cº50T 10atmP ?V 1 1 1           273KC0ºT 1atm.P 3l.V 2 2 2 l.24,0 2H
  13. 13.       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 T V T V  293K 255K2l. V2   255K V 293K 2l. 2          K552Cº18T ?V 2 2e)P(constant 1,74l.
  14. 14.       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 T P T P  280K K6055atm P2   560K P 280K 5atm 2          560KC287ºT ?P 2 2e)V(constant atm.01 8atm.10atm.P2  No se puede utilizar.
  15. 15. Busca enlaces a otras páginas relacionadas con el tema en… www.juansanmartin.net

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