Ley Generalizada del estado Gaseosos para sistemas cerrados

1. Termodinámica
Erik Alonso Orozco Valles

2. Son leyes experimentales (empíricas)
descubiertas por diferentes científicos y en
diferentes épocas, quienes realizaron trabajos
cuidadosos con los gases reales.
Como una necesidad para explicar estas leyes
experimentales, los científicos tuvieron que crear
la teoría cinética molecular e inventar un modelo
perfecto de gas (gas ideal).

3. Entre las leyes de estado gaseoso están:
a) Ley de Robert Boyle : proceso isotérmico
b) Ley de Jacques Charles : proceso isobárico
c) Ley de Gay Lussac : proceso isocórico o
isométrico

4. Combinando las leyes de charles y de Boyle-Mariotte se tiene:
“El volumen ocupado por la unidad de masa de un gas
ideal, es directamente proporcional a su temperatura
absoluta, e inversamente proporcional a la presión que se
recibe.”
VαT
P
V=KT
P
PV= KT
PV = K ………….(a)
T

5.  Cuando un gas pasa de un estado inicial con
sus valores establecidos de: presión , volumen
y temperatura a un estado final en el cual los
valores de las tres variables cambian, se
establece el siguiente planteamiento:
Estado Inicial Estado Final

6. De acuerdo con la relación establecida en (a)
P1 V1
T1
P1V1= K ……………(b)
T1
P2 V2
P2V2= K ……………(c) T2
T2
Relacionando (b) y (c) en una sola ecuación
P1V1 = P2V2
T1 T2 ………..……(d)

7. donde: P1V1 = P2V2 o PV =nRT
T1 T2
V = volumen
n = constante
P = presión
n = no. de moles o gramos
R = constante
T = temperatura

8. en un laboratorio de la facultad de química, había un
recipiente que contenía un gas ideal que tenía una
presión de 0.85 atm, un volumen de 4.7 L y una
temperatura de 25°C. este gas se calentó hasta 120°C y
se observó un aumento en su volumen hasta 23.2 L.
Determinar cual será su presión.
Seleccionamos nuestra ecuación:
P1V1 = P2V2 PV =nRT
T1 T2
despejando: P2 = P1V1T2/T1 V2
=(0.86 atm)(4.7 L)(120°C)
(25°C)(23.2 L) =1.8 atm

9.  un tanque de 30L contiene un gas ideal con una
masa de 5 moles a 27°c ¿a qué presión se encuentra
el gas?
p=? PV=nRT
v=30 L.
n = 5 moles P=nRT/v
r=0.0821 L*atm/K mol
t=27+273=300K
p=(5 mol)(0.082 L*atm) (300 K )
(K mol ) / 30 L = 4.105 atm

10. Ejemplo: En el suelo un globo aerostático tiene un volumen
de 100 mil litros a una temperatura de 27º C y una presión
de 585 mmHg. se eleva hasta una altura en que su presión
baja a 300mmHg y su volumen aumenta a 170.95m3. ¿Cuál
es su temperatura final en grados Celsius?
V1= 100kL= 100m3 P1 V1 = P2 V2
T1 T2
T1= 27ºC + 273 = 300 ºk
P1= 585mmHg P1V1= T1 P2 V2
V2 = 170.95m3 T2 = T1P2V2
P1V1
P2 = 300mmHg T2= (300 K)(300 mmHg)(170.95 m3)
(585 mmHg)(100 m3)
T2 = ?ºC
T2= 263K -273
T2= -10ºC

11. La ecuación anterior se conoce como:
Ecuación General del Estado Gaseoso
Esta ecuación es de utilidad más amplia,
debido a que en la practica las tres variables:
presión, volumen y temperatura no varían en
forma independiente sino relacionadas o
combinadas.

12. "los volúmenes iguales de todos los gases y
vapores bajo las mismas condiciones de presión y
temperatura, contienen el mismo número de
partículas”
de lo anterior se desprende que el número de
moléculas contenida en un mol es una constante a
la cual se conoce como el número de avogadro:
6.02472x1023moléculas/mol.