Este documento resume las principales leyes de los gases ideales de Boyle-Mariotte, Charles, Gay-Lussac, Avogadro y Joule. Explica que los gases ideales se comportan de acuerdo a estas leyes y que su comportamiento depende de la presión, volumen, temperatura y cantidad de gas. También presenta ejemplos numéricos de aplicación de las leyes de los gases ideales.

1. LEYES DE LOS GASESLEYES DE LOS GASES

2. Gas idealGas ideal
• IdealizaciónIdealización del comportamientodel comportamiento
de los gases reales aunque ende los gases reales aunque en
algunas condiciones de presión yalgunas condiciones de presión y
temperatura es aceptable.temperatura es aceptable.
• Un gas ideal esUn gas ideal es aquel que seaquel que se
comporta de acuerdo a las leyescomporta de acuerdo a las leyes
de Robert Boyle-Mariotte, Jaquesde Robert Boyle-Mariotte, Jaques
Charles, Gay Lussac, Joule yCharles, Gay Lussac, Joule y
Amadeo Avogadro.Amadeo Avogadro.

3. Ley deLey de Boyle- MariotteBoyle- Mariotte
1627-16911627-1691
• EEvolución reversible devolución reversible de
unun sistemasistema
termodinámicotermodinámico queque
transcurre atranscurre a temperaturatemperatura
constanteconstante
• Las isotermas de un gasLas isotermas de un gas
ideal en unideal en un diagrama P-diagrama P-
VV,, llamado diagrama dellamado diagrama de
ClapeyronClapeyron, son, son
hipérbolas equiláteras,hipérbolas equiláteras,
cuya ecuación escuya ecuación es P•V =P•V =
CC..
P
V
∝
1
PV C=
P
C
V
=
PV PV1 1 2 2=
T cte=

4. Gráfica de la leyGráfica de la ley Boyle-MariotteBoyle-Mariotte
P [Pa]
V [m3
]
isoterma
PV C=

5. V T∝
V CT=
V
T
C=
V
T
V
T
1
1
2
2
=
P cte=
Ley de Jacques AlexanderLey de Jacques Alexander CharlesCharles
1746-18231746-1823

6. Gráfica de la ley de CharlesGráfica de la ley de Charles
P [Pa]
V [m3
]
isobara V
T
C=

7. V cte=
Ley de Louis Joseph Gay Lussac
1778-1850
P T∝
P CT=
P
T
C=
P
T
P
T
1
1
2
2
=

8. Gráfica de la ley de Gay LussacGráfica de la ley de Gay Lussac
P [Pa]
V [m3
]
isocora
P
T
C=

9. Ley de AmadeoLey de Amadeo AvogadroAvogadro
1776-18561776-1856
• Gases ideales a igualGases ideales a igual
temperatura y presióntemperatura y presión
ocuparán volúmenesocuparán volúmenes
iguales y tendrán igualiguales y tendrán igual
número de moléculas.número de moléculas.
• NNAA= 6.022x10= 6.022x102323
==
número de moléculasnúmero de moléculas

10. P [Pa]
V [m3
]
PV C=
P
T
C=
V
T
C=1
2
3
PV PV
P
T
P
T
V
T
V
T
3 3 1 1
2
2
3
3
1
1
2
2
=
=
=
T C
V C
P C
=
=
=

11. PV
T
PV
T
PV
T
PV
T
PV
T
PV
T
PV
T
PV
T
PV
T
1 1
1
3 3
3
2 2
2
3 3
3
2 2
2
1 1
1
1 1
1
2 2
2
3 3
3
=
=
=
= =
PV
T
C=
C f masa
V
m
P
T
R
=
=
=
( )
υ
υ

12. P RT
PV mRT
n
m
M
υ =
=
=
m nM
PV nMRT
PV nRT
=
=
=

13. Ley del gas idealLey del gas ideal
PV nRT=
Ř = constante universal de los
gases
Ř= 8.3145 J / K mol
Ř=0.08205 Latm/Kmol

14. Ley de James PrescottLey de James Prescott JouleJoule
1818-18891818-1889
• La energía interna deLa energía interna de
los gases dependelos gases depende
exclusivamente de laexclusivamente de la
temperatura absoluta.temperatura absoluta.

15. Ejemplo 1Ejemplo 1
2 kg de un gas efectúan un proceso2 kg de un gas efectúan un proceso
partiendo de un estado inicial en el que lapartiendo de un estado inicial en el que la
presión es 1bar, el volumen 0.2mpresión es 1bar, el volumen 0.2m33
y lay la
temperatura 300K; hasta su estado final entemperatura 300K; hasta su estado final en
el que la presión es 4bar y el volumenel que la presión es 4bar y el volumen
0.15m0.15m33
..
Encuentra TEncuentra Tfinalfinal y R del gas.y R del gas.

16. Ejemplo 2Ejemplo 2
Un tanque contiene 138g de oxígenoUn tanque contiene 138g de oxígeno
gaseoso (Ogaseoso (O22) a 6 bar manométricos y) a 6 bar manométricos y
298K, tiene una válvula de seguridad que298K, tiene una válvula de seguridad que
abre cuando la presión alcanza los 10barabre cuando la presión alcanza los 10bar
man.man.
a) ¿Cuál es el volumen del tanque?a) ¿Cuál es el volumen del tanque?
b) ¿A qué temperatura llegará el oxígenob) ¿A qué temperatura llegará el oxígeno
cuando abra la válvula?cuando abra la válvula?
Patm=1.01bar y RPatm=1.01bar y Ruu=8.3145J/Kmol=8.3145J/Kmol