Los gases poseen diversas propiedades que se basan en relación a cuatro factores: numero de moles, volumen, temperatura y presión. Estas leyes poseen fórmulas sencillas, basadas en la relación entre dos diferentes factores, mientras los demás estén constantes.
Al momento de hacer las fórmulas, se debe de tomar en cuenta que el volumen y la presión del gas puede indicarse en cualquier unidad de medida, siempre y cuando se tengan las mismas unidades en ambos lados; mientras que en la temperatura solo se toman en cuenta las escalas de temperatura absoluta (Kelvin o Rankine).
Las leyes de los gases, postulado y fórmulas correspondientes son las siguientes:
Ley de boyle
La ley de Boyle es la ley que establece la relación entre el volumen y la presión de un gas a una temperatura constante. Esta ley plantea lo siguiente: "El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión ejercida a una temperatura constante"
Es decir, si a un gas se le somete una mayor presión y esta tenga la misma temperatura durante todo el proceso, su volumen irá disminuyendo de la misma manera que va aumentando su presión y viceversa.
Fórmula y despejes de la ley de Boyle
La fórmula general que describe la ley de Boyle es la siguiente:
donde:
- P es igual a la presión en que se somete el gas (puede ser en mmHg, en ATM, entre otras unidades relacionadas a la presión de un gas).
- P1 es la presión que posee el gas en relación con V1.
- P2 es la presión que posee el gas en relación con V2.
- V se refiere al volumen que posee el gas, ya sea en metros cúbicos, centimetros cúbicos, litros, mililitros, etc.
- V1 es el volumen del gas que está sometido a P1.
- V2 es el volumen del gas que está sometido a P2.
Despejes de la ley de Boyle
- En caso de que se conozca P2, V2 y V1; pero se desconoce P1:
- En caso de que se conozca P1, V1 y V2; pero se desconoce P2:
- En caso de que se conozca P2, V2 y P1; pero se desconoce V1:
- En caso de que se conozca P1, V1 y P2; pero se desconoce V2:
Ley de Charles
La ley de Charles es la ley que establece la relación entre el volumen de un gas y su temperatura, el cual dicta lo siguiente:
“A presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura”.
Es decir, si se eleva la temperatura de un gas, su volumen también aumentará en la misma proporción y viceversa.
Fórmula y despejes de la ley de Charles
La fórmula general que describe la ley de Charles es la siguiente:
donde:
- T representa la temperatura que somete al gas (En en caso de los gases solo se consideran en temperaturas absolutas como kelvin y Rankine)
- T1 es la temperatura que tiene el gas con respecto a V1.
- T2 es la temperatura que tiene el gas con respecto a V2.
- V se refiere al volumen que posee un gas, ya sea en metros cúbicos, centímetros cúbicos, litros, mililitros, etc.
- V1 es el volumen del gas que está sometido a T1.
- V2 es el volumen del gas que está sometido a T2.
Despejes de la ley de Charles
- Cuando se desconoce T1, pero se conoce T2, V1 y V2:
- Cuando se desconoce T2 pero se conoce T1, V1 y V2:
- Cuando se desconoce V1 pero se conoce V2, T1 y T2:
- Cuando se desconoce V2 pero se conoce V1, T1 y T2:
Puedes apoyarnos comprando este hermoso diccionario especializado en física!!!
- Con definiciones, ejemplos, ejercicios, cuadros e ilustraciones.
- Disponible en e-book por la tienda kindle de Amazon
- Información confiable y objetiva para consulta y referencia
- Enfocado a la educación de nivel medio superior y superior
- Puedes también elegir el diccionario de química, biología, geografía, biografías y matemáticas!!!
Ley de Gay-Lussac
La ley de Gay-Lussac es una ley que relaciona la temperatura con la presión a la que está sometido un gas. Dicha ley dicta lo siguiente:
“A volumen constante la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura”
Es decir, en caso de no haber una modificación en el volumen de un gas y se aumenta o disminuye la presión de este, su temperatura aumentará o disminuirá de la misma manera respectivamente.
Fórmula y despejes de la ley de Gay-Lussac
La fórmula general que describe la ley de Gay-Lussac es la siguiente:
donde:
- P representa la presión ejercida por un gas.
- P1 es la presión que somete al gas en T1.
- P2 es la presión que somete al gas en T2.
- T representa la temperatura que posee un gas.
- T1 es la temperatura del gas que está sometido a P1.
- T2 es la temperatura del gas que está sometido a P2.
Despejes de la ley de Gay-Lussac
- Cuando se desconoce T1 pero se conoce T2, P1 y P2:
- Cuando se desconoce T2 pero se conoce T1, P1 y P2:
- Cuando se desconoce P1 pero se conoce P2, T1 y T2:
- Cuando se desconoce P2 pero se conoce P1, T1 y T2:
Ley de Avogadro
La ley de Avogadro es las más interesante, el cual relaciona el volumen de un compuesto únicamente por su presión y temperatura. Dicha ley dicta lo siguiente:
“A temperatura y presión constantes, todo gas tendrá el mismo volumen y cantidad de moléculas independientemente del compuesto o elemento de este”
Es decir, si dos gases diferentes mantienen la misma presión y temperatura siempre tendrán el mismo volumen y la misma cantidad de moléculas. Considerando esto, la masa molecular del gas será la única variante para distinguir su densidad.
Fórmula y despejes de la ley de Avogadro
La fórmula general abreviada que describe la ley de Avogadro es la siguiente:
Donde:
- n representa el numero partículas que tiene un gas agrupado en moles (un mol equivale a aproximadamente 6.22*10^23 moléculas de un compuesto).
- n1 es la cantidad de moléculas en V1.
- n2 es la cantidad de moléculas en V2
- V representa el volumen del gas a temperatura y presión constantes. Puede expresarse en litros, mililitros, metros cúbicos, etc.
- V1 es el volumen que tiene n1 moles.
- V2 es el volumen que tiene n2 moles.
Despejes de la ley de Avogadro:
- Cuando se desconoce n1 pero se conoce n2, V1 y V2:
- Cuando se desconoce n2 pero se conoce n1, V1 y V2:
- Cuando se desconoce V1 pero se conoce V2, n1 y n2:
- Cuando se desconoce V2 pero se conoce V1, n1 y n2:
Ley de las presiones parciales de Dalton
La ley de las presiones parciales es aquella ley de relaciona las presiones de todos los gases en una mezcla. Dicha ley dice lo siguiente:
“La presión de un compuesto es igual a la suma de las presiones de todos sus elementos”
Es decir, si se mezclan muchos gases y estos tienen una diferente cantidad de presión, todas las presiones se acumulan dando lugar a una sola cantidad de presión.
Fórmula de la ley de las presiones parciales de Dalton
La fórmula que describe dicha ley es la siguiente:
donde:
- P es igual a la presión total del gas, el cual equivale a la suma de todas las presiones de la mezcla.
Artículos relacionados
- Formulas despejadas de dilatación térmica lineal, superficial y volumetrica de los cuerpos.
- ¿Qué se ocupa saber para calcular la presión que ejerce un objeto sobre una superficie?
- cambios físicos y químicos de la materia
- Propiedades de los enlaces covalentes, ionicos y metalicos
- ¿cómo se forman los estados de la materia?
- ¿qué es la densidad de un objeto?
- Características y propiedades de todos los estados de la materia
- ¿Cuales son los personajes más importantes en la historia de la física?
Referencia de la página
Armando Eduardo Estrada Cárdenas A. E. E. C. (11 de junio, 2020). Las leyes de los gases: ley de boyle, de Charles, de Gay Lussac, de Avogadro y de Dalton. Recuperado: https://www.sdce.es/2020/06/las-leyes-de-los-gases.html
Referencias
Héctor Pérez Montiel, H. P. M. (2020). Física 2 | serie integral por competencias (4.a ed.). Ciudad de México, México: Grupo Editorial Patria.
Departamento de Fisiología, Facultad de Medicina, UNAM. (2019, 3 noviembre). Leyes generales de los gases: su aplicación en Fisiología. Recuperado 11 de junio de 2020, de https://cutt.ly/nk9l6n6
0 Comentarios