Gases -No presentan forma definida.-Presentan muy poca densidad y viscosidad.-Se dilatan o comprimen en mayor medida que otros estados.- Sus cambios de volumen se acompañan por cambios de presión y temperatura.

Existen 4 leyes de los gases ideales:

Ley de Charles Ley de Avogadro

Formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte

Formulada por Joseph-Louis Gay-Lussac

Formulada por Jacques Alexandre César Charles

Formulada por Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro

Ley de Boyle Ley de Gay-lussac

Ley de BoyleCuando la temperatura de una masa dada de un gas permanece

constante, el volumen ocupado por un gas es inversamente proporcional a la presión aplicada.

A Menor presión, mayor volumen.

A Mayor presión, menor volumen.

Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. No es necesario

conocer el valor exacto de la constante para poder hacer uso de la ley.

donde es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión:

LEY DE BOYLE-MARIOTTE

Si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la

temperatura, deberá cumplirse la relación:

En donde:

Además si despejamos cualquier incógnita se obtiene lo siguiente :

Ejercicios:1.-Una masa de helio contenida en un globo de 0.4, soporta una presión de 49 en su estado inicial, ¿Cuál será su volumen al duplicar la presión?

Formulas: =

Desarrollo: =

= 0.2

Datos:= 0.4= 49= 2 = 98

Cuando sometemos un gas a un calentamiento y lo dejamos que se expanda libremente, el volumen se incrementara proporcionalmente con el incremento de la temperatura, pero su presión no se altera, pues siempre será ejercida por la atmosfera y por el objeto o por la sustancia que funcione como tapón hermético. Lo que se describe recibe el nombre de Transformación Isobárica (del griego Iso=igual y baros=presión)

Ley de Gay-Lussac

El físico Francés, Gay-Lussac, a principios del siglo pasado, al realizar una serie de experimentos comprobó que este resultado es verdadero para todos los gases.

“Para una masa dada de un gas cualquiera, el volumen que ocupa es proporcional a su temperatura si la presión se mantiene constante”

Para dos estados (inicial y final)

Como k es constante se sustituyo por la segunda ecuación.

• La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:

•Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.

•Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

Ejercicios:1.- ¿Qué volumen ocupara un gas ideal, confinado en una llanta, a 70°C ocupa un volumen de 60?

Formulas: Desarrollo: =

=

= 7

Datos:= 70+273=343k= 7+273=280k= 60= ?

En 1787, el físico francés J. Charles propuso por primera vez la relación proporcional entre el volumen y la temperatura de los gases a presión constante.

Charles fue el inventor del globo aerostático de hidrógeno. como no publicó los resultados de sus investigaciones sobre gases, se atribuye también esta ley a gay-Lussac, quien comprobó el fenómeno en 1802.

A presión constante, el volumen se dobla cuando la temperatura absoluta se duplica.

Como se aprecia en la figura 1. A presión constante el volumen de un gas aumenta al aumentar la temperatura absoluta.

LEY DE CHARLES

“Si el volumen de una masa dada de un gas permanece constante, las presiones ejercidas por este sobre las paredes del recipiente que lo contiene son proporcionales a sus temperaturas absolutas”

Para un estado inicial y otro final,

Igualando:

LEY DE CHARLES

Figura 1. A presión constante el volumen de un gas aumenta con la temperatura.

La expresión matemática de la ley de Charles es. V/T= k' k' es una constante.

EJEMPLOS

Ejercicios: 1.- El gas confinado en un tanque de buceo, se encuentra a la presión

manométrica de 2.21 atmosferas a la temperatura ambiente de 30°C ¿Qué temperatura adquiere si se le somete a una presión manométrica de 3.1 atmosferas?

Formulas:

T

Desarrollo: =

=

= =

Datos:= 30+273=303k= 3.1atm= 2= ?

Amadeo Avogadro (1811) aventuró la hipótesis de

que en estas circunstancias los recipientes deberían de contener el mismo número

de partículas. En otras palabras, la hipótesis de

Avogadro se puede enunciar:

"Volúmenes iguales de gases diferentes contienen

el mismo número de partículas, a la misma

presión y temperatura"

LEY DE AVOGADRO

Estos dispositivos contienen gases

distintos: He, N2  y CO2 se encuentran

en C.N.P.T

Investigaciones experimentales

demuestran que a la presión de una atmósfera y a 273

ºK (C.N.P.T), un mol de cualquier

gas ocupa un volumen de 22,4

litros.

Esta ley, descubierta por

Avogadro a principios del siglo XIX, establece la relación entre la cantidad de gas y

su volumen cuando se mantienen

constantes la temperatura y la

presión. Recuerda que la cantidad de gas la medimos en

moles.

Numero de Avogadro (No)

Para volúmenes iguales de gases diferentes en condiciones

normales de presión y temperatura ( 1 atm y 273 k ), el numero de moléculas es; 23 por

cada mol de cualquier gas

Conclusión: La ley de los gases es una ecuación de estado del gas

ideal, (un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión)

Existen 4 leyes de gases idealesLey de Boyle Con una masa constante. “A menor presión, mayor volumen, y

viceversa”Ley de Gay-Lussac Con presión constante. “El volumen es proporcional a su temperatura”Ley de Charles Con volumen constante. “La presión es proporcional a la temperatura”

Ley de Avogadro “Dos gases diferentes tienen el mismo numero de moleculas a la

misma presión y temperatura”

LEY GENERAL DE LOS GASESEs la ley de los gases que combina la Ley

de Charles y Gay-Lussac, la ley de Boyle y la ley de avogadro. 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 los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética).

LA ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASESFue Gay - Lussac quien unifico las tres leyes:  la ley de Boyle Mariotte (a T cte) y las dos leyes de Gay Lussac (a P cte y a V cte), enunciando la ecuación general de los gases. Nos da la relación entre la presión volumen y temperatura de una determinada masa de gas. Esta ecuación general de los gases ideales globaliza las tres leyes estudiadas en una sola ecuación, que nos indica que:

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.

Esto matemáticamente puede formularse como:

donde: p es la presión medida en atmósferas V es el volumen medida en centímetros cúbicos T es la temperatura medida en grados kelvins k es la constante (con unidades de energía dividido por la

temperatura).

TEORIA CINETICA DE LOS GASESTodo gas esta constituido de pequeñas partículas.

Las moléculas de gas están en constante movimiento.

El numero de moléculas es inmenso (/mol ) y hay ausencia de fuerzas sobre estas moléculas.

Estas moléculas son partículas elásticamente perfectas.

El tiempo entre dos choques y el volumen de las moléculas individuales es tan mínimo que pueden

depreciarse.