Explicación generalizada y con ejemplos de la la física de uno de los estados de la materia: gases.

1. FÍSICA DE GASES
Andrea Valencia Astudillo
Mayo, 2013

2. Moléculas
muy
separadas
GASES
Ocupan todo
el volumen
Carecen de
forma
definida

3. PROPIEDADES DE LOS GASES
Se adaptan a la forma y volumen del recipiente que los
contiene.
Compresibilidad.
Difundibilidad: No tienen fuerzas de atracción internas
por cuanto difunden libremente.
Dilatables: La energía cinética promedio es
proporcional a la temperatura.

4. VARIABLES QUE AFECTAN EL
COMPORTAMIENTO DE LOS GASES
Presión
Temperatura
(k)
Cantidad
Volumen
Densidad

5. GAS IDEAL
Moléculas separadas que raramente
chocan unas con otras.
V ocupado por sus moléculas es
el mínimo en comparación con
el V total

6. • Sus moléculas ocupan un
Volumen determinado y existen
atracción entre las mismas
moléculas.

7. LEY DE BOYLE
V= 1/P
"A temperatura constante los volúmenes
de los gases son inversamente
proporcionales a las presiones que
soportan"

8. PROBLEMA
• Un gas ocupa un volumen de 20 litros cuando se
encuentra a una presión de 1 atm. Si se mantiene la
temperatura constante y se aumenta la presión a 1.8
atm, calcular el volumen que ocupa este gas
V2= 11.1 L

9. LEY DE
GAY
LUSSAC
• "A volumen constante, la
presión que ejerce el gas es
directamente proporcional a
la temperatura absoluta que
soporta"

10. • 1. Un gas en un recipiente de 2 litros a 293 K y 560 mmHg.
¿A qué temperatura en °C llegará el gas si aumenta la
presión interna hasta 760 mmHg?
V= 2 L
T1= 293 K
T2= ?
P1= 560 mmHg
P2= 760 mmHg
T2= P2 . T1
P1
T2= 397, 76 K

11. LEY DE
CHARLES
"A presión constante, el volumen que
ocupa una muestra de gas es
directamente proporcional a las
temperaturas absolutas que soportan"
V1.T2 = V2.T1

12. • A 1,5 atmósferas y 25 °C el volumen de un gas es
de 600 cm3, si la presión permanece inalterable
¿Cuál será el volumen del gas a 20 °C?
P1= 1,5 atm (cte)
T1= 25°C + 273= 298 K
V1= 600 cm3
V2= ?
T2= 20 °C +273= 293 K
V2= V1.T2
T1
V2= 589,93cm3

13. LEY
COMBINADA
• "El volumen ocupado por una masa
gaseosa, es inversamente proporcional
a las presiones y directamente
proporcional a las temperaturas
absolutas que soportan”

14. • Una masa gaseosa ocupa u volumen de 2,5 litros a 12
°C y 2 atm de presión. ¿Cuál es el volumen del gas si la
temperatura aumenta a 38°C y la presión se incrementa
hasta 2,5 atm?
V1= 2,5 L
V2= ?
T1= 12 °C +273= 285
K
P1= 2 atm
T2= 38 °C + 273=
311 K
P2= 2,5 atm
V2= V1 . P1 . T2
T1 . P2
V2= 2,18 L

15. LEY DE
DALTON
Ptotal= P1 + P2 + P3 +
....
Pparcial= X(gas) . Ptotal X=
Fracción Molar
• "La presión total de una mezcla
es igual a la suma de las
presiones parciales que ejercen
los gases de forma
independiente"

16. • Una muestra de gases contiene CH4, C2H6 y C3H8. Si la
presión total es de 1,50 atm y la fracción molar de cada
gas son 0.36; 0.294; 0.341; respectivamente. Calcular las
presiones parciales de los gases
X(CH4)= 0,34
X(C2H6)= 0,294
X(C3H8)= 0,341
Ptotal= 1,50
atm
P(CH4)= ?
P(C2H6)= ?
P(C3H8)= ?
Pparcial= X(gas) . Ptotal
P(CH4)= 0,34 . 1,50 atm= 0,51 atm
P(C2H6)= 0,294 . 1,50 atm= 0,196 atm
P(C3H8)= 0,341 . 1,50 atm= 0,512 atm

17. Una muestra de aire solo contiene nitrógeno y oxígeno gaseoso,
cuyas presiones parciales son 0,80 atmósfera y 0,20 atmósfera,
respectivamente. Calcula la presión total del aire.
P(N)= 0,80 atm
P(O)= 0,20 atm
Ptotal= ?
Pt= P(N) + P(O)
Pt= 0,80 atm + 0,20 atm
Pt= 1 atm

18. TEORIA CINETICA DE LOS GASES
• Moléculas de igual tamaño
y masa para un mismo gas.
• Las moléculas contenido en
un recipiente.
• No existe fuerzas de
atracción
• El volumen que ocupan las
moléculas de un Gas son
despreciables

19. CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES
Ejemplo:
Para calcular R consideramos un mol cualquiera de gas ideal en condiciones
normales de presión y temperatura (1atm y 273 K) ocupa un volumen de
22.413 lt.

20. •
•
•
•
P= 1 atm
V=22.413 Lt
T=273K
n=1 mol

21. Qué volumen ocuparan 7 moles de bioxido de carbono (CO2) a una
temperatura de 36°C y 830 mm de Hg?

23. ATMÓSFERA
Energía
cinética de sus
movimientos
Sin el calor del
las
moléculas de aire se
quedan en la superficie de
la tierra
Gravedad
Terrestre
≠ 1600 km/h con km de altura

24. TEMPERATURA
• Medida de grado relativo de calor o frío de una
sustancia.
• Termómetro
Termómetro
de
laboratorio
Un bulbo de vidrio
que contiene gas
diluido conectado
a un manómetro
de mercurio
El cambio de temperatura en cada gas es proporcional al
cambio de la energía cinética de traslación del gas.

25. FLOTABILIDAD DEL AIRE
Una fuerza lo empuja
hacia arriba debido al
peso del aire
desplazado, igual al
propio peso, pero
cualquier objeto menos
denso que el aire se
elevara.
• Principio de Arqumedes
Un objeto rodeado por aire es empujado hacia arriba por una
fuerza igual al peso del aire que desplaza el objeto

26. 1. ¿Hay fuerza de flotabilidad que actué sobre ti? ¿Si hay
por qué no te hace flotar?
2. ¿Cómo varia la flotabilidad conforme sube un globo
de helio?

27. RESPUESTAS
• 1. si existe una fuerza de flotabilidad sobre nosotros, que nos empuja hacia
arriba; sim embargo no se la nota porque el peso es mayor a esta.
• 2. A medida que sube el globo se expande libremente, el aumento de su
volumen se contrarresta por una disminución de la densidad; pero si un
globo no puede expandirse, disminuye la flotabilidad, a medida que sube
ya que el aire desplazado tiene menor densidad.
• Generalmente los globos se expanden al empezar a subir y sino se acaban
rompiéndose, el estiramiento de su tela llega a l máximo
• Se estaciona donde la flotabilidad coincida con su peso.

28. “
”