Los gases

1. LOS GASES
Física y Química 3º de ESO
Curso 2018/2019

2. 1. LA MATERIA
Todo lo que existe en el universo, desde una estrella hasta un virus, está constituido
por materia.
Características de los distintos estados de agregación de la materia:
GASEOSO LÍQUIDO SÓLIDO
Masa constante Masa constante Masa constante
Volumen variable
(compresible)
Volumen constante
(no compresible)
Volumen constante
(no compresible)
Forma variable
Forma variable
(la del recipiente)
Forma constante
Pueden fluir Pueden fluir No pueden fluir

3. 1. LA MATERIA
PROPIEDADES DE
LA MATERIA
PROPIEDADES GENERALES: Masa y volumen.
PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS: Densidad,
solubilidad, temperatura de fusión y temperatura de
ebullición.

4. 2. PRESIÓN ATMOSFÉRICA
La PRESIÓN es la relación que existe entre una fuerza y la superficie sobre la que
se aplica.
La PRESIÓN ATMOSFÉRICA es la fuerza que ejerce la atmósfera, debido a su peso,
sobre la superficie de los cuerpos que están en contacto con ella. Se ejerce por
igual en todas las direcciones y actúa perpendicularmente a la superficie de los
cuerpos.

5. 2. PRESIÓN ATMOSFÉRICA
1. Llenó con mercurio un tubo de vidrio de un metro de
longitud, aproximadamente, cerrado por uno de sus
extremos.
2. Tapó el extremo abierto y lo introdujo invertido en
una cubierta llena de mercurio.
3. Al destapar el extremo libre del tubo, observó que el
nivel de mercurio descendía hasta quedar a una
altura de 760 mm por encima de la superficie libre
del mercurio de la cubeta.
EXPERIMENTO DE TORRICELLI

6. 2. PRESIÓN ATMOSFÉRICA
La presión atmosférica se mide con un instrumento denominado BARÓMETRO.
1 atm = 760 mmHg

7. Ejercicio 1
En la válvula de un balón de baloncesto se recomienda una presión
de inflado de 0,6 atm. Expresa este valor en mmHg.

8. 3. VARIABLES DE ESTADO DE UN GAS
El volumen, V, de una determinada masa de gas contenida en un recipiente
cerrado depende de la presión, p, y de la temperatura, T, a las que se encuentra.
Estas tres variables están relacionadas entre sí y definen el estado de un gas; por
eso reciben el nombre de VARIABLES DE ESTADO.

9. 3. VARIABLES DE ESTADO DE UN GAS
La temperatura se mide con un termómetro y podemos utilizar dos ESCALAS:
- La ESCALA CENTÍGRADA, cuya unidad es el grado centígrado ºC.
- La ESCALA KELVIN, cuya unidad es el kelvin (K). Cada kelvin tiene el mismo
tamaño que un grado centígrado, pero el cero de la escala Kelvin correspone a
-273,15 ºC y se llama cero absoluto.
T (K) = T (ºC) + 273

10. Ejercicio 2
Expresa en grados centígrados estas temperaturas: 100 K, 300 K, 250
K y 325 K.

11. Ejercicio 3
Expresa en la escala Kelvin las siguientes temperaturas: 0 ºC, -20 ºC,
80 ºC y 200 ºC.

12. 4. LEYES DE LOS GASES
LEY DE BOYLE Y MARIOTTE
A TEMPERATURA CONSTANTE, el volumen
ocupado por una determinada masa de gas
es inversamente proporcional a la presión.
𝒑 𝟏 · 𝑽 𝟏 = 𝒑 𝟐 · 𝑽 𝟐

13. Ejercicio 4
Una bombona de dióxido de carbono tiene un volumen de 2 dm3. La
presión del gas es de 80 atm a 25 ºC. ¿Qué volumen ocuparía este
gas a 1 atm? La temperatura no varía.

14. Ejercicio 5
¿A qué presión debe someterse 1 L de un gas medido a 1 atm y -20
ºC para que se comprima hasta ocupar 0,5 L, manteniendo
constante la temperatura?

15. Ejercicio 6
Estudiamos el comportamiento de una masa
gaseosa encerrada en un recipiente calibrado
para medir volúmenes. El volumen se modifica
al empujar el émbolo móvil que cierra el
recipiente, y la presión se mide con un
manómetro conectado con el interior. La
temperatura permanece constante durante la
experiencia. Los resultados obtenidos son los
de la tabla:
Experiencia p (atm) V (dm3)
1 0,250 2,80
2 0,500 1,40
3 0,750 0,93
4 1,00 0,70
a) Representa gráficamente la relación p-V. ¿Qué tipo de gráfica se obtiene?
b) ¿Qué volumen ocupa esta masa de gas a una presión de 1,25 atm? ¿A qué presión
el volumen del gas sería de 3 dm3?

16. Ejercicio 7
En la tabla aparecen los valores de presión y
volumen de una determinada masa de oxígeno
gaseoso a 0 ºC.
Representa gráficamente la presión
en función del volumen y demuestra
que se cumple la ley de Boyle.
Presión (atm) Volumen (L)
0,10 224
0,38 59,1
0,81 27,7
1,00 22,4

17. Ejercicio 8
Los datos que a continuación aparecen corresponden a diferentes condiciones
iniciales y finales de cierta masa de gas nitrógeno medidas a temperatura
constante. Determina el volumen final de nitrógeno en cada uno de los casos.
Volumen inicial Presión inicial Presión final Volumen final
500 cm3 760 mmHg 700 mmHg …
50 cm3 1,25 atm 2,50 atm …
225 cm3 760 mmHg 2,25 atm …

18. 4. LEYES DE LOS GASES
LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC
Si la PRESIÓN DE UN GAS permanece
CONSTANTE, el volumen de una masa fija
de gas es directamente proporcional a la
TEMPERATURA ABSOLUTA.
𝑽 𝟏
𝑻 𝟏
=
𝑽 𝟐
𝑻 𝟐

19. 4. LEYES DE LOS GASES
LEY DE CHARLES
Si el VOLUMEN DE UN GAS permanece
CONSTANTE, la presión de una masa fija de
gas es directamente proporcional a la
TEMPERATURA ABSOLUTA.
𝒑 𝟏
𝑻 𝟏
=
𝒑 𝟐
𝑻 𝟐

20. 4. LEYES DE LOS GASES
LEY COMBINADA DE LOS GASES
𝑝1 · 𝑉1
𝑇1
=
𝑝2 · 𝑉2
𝑇2

21. Ejercicio 9
Dentro de las cubiertas de un coche, el aire está a 20 ºC y 2 atm. Calcula qué
presión ejercerá si la temperatura sube a 45 ºC debido al rozamiento.

22. Ejercicio 10
Los datos de la tabla corresponden a diferentes condiciones iniciales y finales de
cierta masa de gas nitrógeno medidas a volumen constante. Determina la presión
final de nitrógeno en cada caso.
Presión
inicial
Temperatura
inicial
Temperatura
final
Presión
final
1 atm 0 ºC 373 K …
700 mmHg -10 ºC 298 K …
3,25 atm 25 ºC 398 K …

23. Ejercicio 11
Se han realizado tres experiencias modificando las variables de estado de un gas.
Completa esta tabla:
p1 V1 T1 p2 V2 T2
1 atm 20 L 273 K 2 atm … 298 K
760 mmHg 20 L 25 ºC … 11 L 300 K
3 atm 500 cm3 273 K 2 atm 15 L …