Leyes de los gases
as primeras
leyes de los gases fueron desarrolladas desde finales del siglo XVII, cuando los científicos empezaron a darse cuenta de que en las relaciones entre la presión, el volumen y la temperatura de una muestra de gas, en un sistema cerrado,
se podría obtener una fórmula que sería válida para todos los gases.
Estos se comportan de forma similar en una amplia variedad de
condiciones debido a la buena aproximación que tienen las moléculas que
se encuentran más separadas, y los gases se consideran como casos
especiales de la ecuación del gas ideal, con una o más de las variables
constantes.
Ley de Boyle
Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante
Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme
Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle,
pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por
la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y
Mariotte.
La ley de Boyle establece
que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional
al volumen del recipiente, cuando la temperatura 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
Ley de charles
Relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la presión es constante
En 1787, Jack Charles estudió
por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una
muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba
la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar
el volumen disminuía.
Fórmula de la ley de Charles
Cuando se desean estudiar dos diferentes estados, uno inicial y una
final de un gas y evaluar el cambio de volumen en función de la
temperatura o viceversa, se puede utilizar la fórmula:
V1 /
T1 =
V2 /
T2
y despejar según la incognita que se desee resolver.
Ley de Gay Lussac
Relación entre la presión y la temperatura de un gas cuando el volumen es constante
Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800.
Establece la relación entre la temperatura y la presión de un
gas cuando el volumen es constante.
Fórmula de la ley de Gay-Lussac
Cuando se desean estudiar dos diferentes estados, uno inicial y una
final de un gas y evaluar el cambio de presión en función de la
temperatura o viceversa (con volumen constante), se puede utilizar la
fórmula:
P1 /
T1 =
P2 /
T2