Este documento presenta las leyes de los gases y varios ejemplos de problemas resueltos utilizando estas leyes. Las tres leyes principales son: 1) a temperatura y presión constantes, el volumen de un gas es directamente proporcional a la cantidad de sustancia; 2) a masa y temperatura constantes, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión; y 3) a presión y volumen constantes, el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. El documento también cubre conceptos como gas ideal,

1. CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLÓGICO INDUSTRIAL Y
DE SERVICIO N°189
LUCIO BLANCO
FISICA ||
LEYES DE LOS GASES
HERNÁNDEZ ESPINOZA KELLY XCHEL
5BLCV
ING. JOSÉ PÉREZ RUIZ
Viernes 17/11/2017 H. Matamoros Tamaulipas

2. RECORDATORIO
¿Cuáles son los estados de la materia? : Sólido, Líquido y
Gaseoso , que dependen de la presión y de la temperatura a
la que se encuentran sometidos.

3. TEMPERATURA
La temperatura (T) ejerce gran
influencia sobre el estado de las
moléculas de un gas aumentando
o disminuyendo la velocidad de las
mismas. Siempre se expresara la
temperatura en grados Kelvin .
Cuando la escala usada esté en
grados Celsius, debemos hacer la
conversión, sabiendo que 0º C
equivale a + 273.15 Kelvin .
1 atm es igual a
760 mmHg de
presión.

4. °C a °F Multiplica por 9, divide entre 5, después
suma 32
°F a °C Resta 32, después multiplica por 5,
después divide entre 9

5. Explicación
Hay sobre todo dos escalas de temperatura que se usan en el mundo:
La escala Fahrenheit (usada en EEUU), y la escala Celsius (parte del
Sistema Métrico, usada en casi todos los demás países)
Las dos valen para medir lo mismo, sólo con números diferentes.
• Si congelas agua, la escala Celsius marca 0°, pero la
Fahrenheit marca 32°.
• Si hierves agua, la escala Celsius marca 100°, pero la
Fahrenheit marca 212°.
• La diferencia entre congelar y hervir agua es 100° Celsius, pero
180° Fahrenheit.

6. Mirando el diagrama vemos que:
•Las escalas empiezan con valores diferentes (32 y 0), así que
tendremos que sumar o restar 32
•Las escalas suben a diferente ritmo (180 y 100), así que también
necesitamos multiplicar
Nota: si simplificas 180/100 queda 9/5, y de la misma manera
100/180=5/9

7. Ejemplo 1 : Convertir 100°F a grados centígrados:
°C= (°F-32) / 1.8 = (100-32) = (68) / 1.8= 37.77 = 37,8 °C
Ejemplo 2: Convertir 100°C a grados Fahrenheit
°F = 1.8 °C + 32 = 1.8 (100) + 32 = 180 + 32 = 212°F
Ejemplo 3. Convertir -90°C a Kelvin
°K= °C + 273.15 = -90 + 273,15 = 183.15 K = 183,2 K
Ejemplo 4: Convertir 50 grados Kelvin a grados Centígrados
°C= K - 273.15 = 50° - 273.15 = -223°C

9. Presión
En Física, presión (P) se define como la relación que
existe entre una fuerza (F) y la superficie (S) sobre
la que se aplica, y se calcula con la fórmula

10. VOLUMEN
RECORDEMOS QUE VOLUMEN ES TODO EL ESPACIO
OCUPADO POR ALGÚN TIPO DE MATERIA. EN EL CASO
DE LOS GASES, ESTOS OCUPAN TODO EL VOLUMEN
DISPONIBLE DEL RECIPIENTE QUE LOS CONTIENE.
1 L = 1000 ML
1 L = 1 DM 3 = 1000 CM 3 = 1000 ML
1 CM 3 = 1 ML
VOLUMEN: MASA (KG)/ DENSIDAD (KG/CM3)
V=
𝑀
𝐷

11. Ejemplos :
• La densidad del azúcar es 1.59g/cm³
calcular la masa si el volumen es 1cm³.
Respuesta: 1.59 g
• 18 g de glucosa si la densidad es de 4.2 g/ml.
Respuesta: 4.28 ml
• 87 mg de mercurio si la densidad es de 12.87 mg/ml.
Respuesta: 6.76 ml
1.59 g/cm³
1cm³
18 g
4.2 g/ml
87 mg
12.87 mg/ml

12. GAS
Se conoce como gas al estado de agregación de la materia
que no tiene forma ni volumen propio. Principalmente está
compuesto por moléculas no unidas, expandidas y con poca
fuerza de atracción entre sí que es lo que hace que no tengan
forma y volumen definido, lo que ocurrirá es que este se
expandirá y ocupará todo el volumen del recipiente que lo
contiene.

13. Cantidad de gas
Para medir la cantidad de un gas usamos
como unidad de medida el mol .
Como recordatorio diremos que un mol (ya
sea de moléculas o de átomos) es igual a
6.022 por 10 elevado a 23:
1 mol de moléculas = 6.022•10 23
1 mol de átomos = 6.022•10 23

14. GAS IDEAL
Un gas ideal es un conjunto de átomos o moléculas que se
mueven libremente sin interacciones. La presión ejercida por el
gas se debe a los choques de las moléculas con las paredes del
recipiente. El comportamiento de gas ideal se tiene a bajas
presiones es decir en el límite de densidad cero. A presiones
elevadas las moléculas interaccionan y las fuerzas
intermoleculares hacen que el gas se desvíe de la idealidad.

15. Características Simplificadas
1.- Ocupa el volumen del recipiente que lo contiene.
2.- Está formado por moléculas.
3.- Estas moléculas se mueven individualmente y al azar en
todas direcciones a distancias considerablemente mayores que
el tamaño de la molécula.
4.- La interacción entre las moléculas se reduce solo a su
choque.
5.- Los choques entre las moléculas son completamente
elásticos (no hay pérdidas de energía).
6.- Los choque son instantáneos (el tiempo durante el choque es
cero).

16. LEYES DE LOS GASES.

17. El volumen de un gas confinado en un recipiente, a
temperatura y presión contante, es directamente
proporcional al numero de moles del gas
Ley de Avogadro
V=Kn
Simplificada
sería
K=
𝐕
𝐧
𝐕 𝟏
𝐧 𝟏
=
𝐕 𝟐
𝐧 𝟐
𝐕𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞𝐧 𝟏
𝐧𝐌𝐨𝐥𝐞𝐬 𝟏
=
𝐕𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞𝐧 𝟐
𝐧𝐌𝐨𝐥𝐞𝐬 𝟐

18. EJERCICIO
Tenemos 3.50 L de un gas que, sabemos,
corresponde a 0.875 mol. Inyectamos gas al
recipiente hasta llegar a 1.40 mol, ¿cuál será el
nuevo volumen del gas? (la temperatura y la presión
las mantenemos constantes).

19. • Solución:
Aplicamos la ecuación de la
ley de Avogadro:
• Y reemplazamos los valores correspondientes:
• Resolvemos la ecuación, multiplicando en forma cruzada
• Ahora, despejamos V2 ,
para ello, pasamos
completo a la izquierda el
miembro con la incógnita
(V2 ), y hacemos:
𝐕 𝟏
𝐧 𝟏
=
𝐕 𝟐
𝐧 𝟐
𝟑.𝟓𝟎
𝟎.𝟖𝟕𝟓
=
𝐕 𝟐
𝟏.𝟒𝟎
(3.50) • (1.40 mol) = ( 𝐕 𝟐) • (0.875 mol)
(𝐕 𝟐) • (0.875 mol) = (3.50) • (1.40 mol)
(𝐕 𝟐) =
𝟑.𝟓𝟎 • (𝟏.𝟒𝟎)
(𝟎.𝟖𝟕𝟓)
(𝐕 𝟐) =
𝟒.𝟗
𝟎.𝟖𝟕𝟓
= 5.6

21. ”
“A una temperatura constante y para una
masa dada de un gas, el volumen del gas
varía de manera inversamente proporcional a
la presión absoluta que recibe.

22. Ejemplo-Problema
Un tanque contiene 200LT de aire y soporta una presión de
1 atm ¿Cuál seria el volumen si la presión varía a 2 atm?
Datos: P1V1 = P2V2
V1= 200Lt
P1= 1 atm V2=
P1V1
P2
P2= 2 atm
V2=? Resultado = 100Lt
Formula Solución
V2 =
(1atm) (200Lt)
2 atm

23. Calcular el volumen de un gas al recibir una
presión de 2atm, si su volumen es de 0.75 LT a una
presión de 1.5 atm
DATOS:
V1 = ?
P1 = 2atm
V2 = 0.75 l
P2 = 1.5 atm
Formula:
P1V1 = P2V2
V1 =
𝑃2
𝑉2
𝑃1
Resultado
V1=
1.5 𝑎𝑡𝑚 • 𝑂.75𝐿𝑇
2 𝑎𝑡𝑚
= 𝟎. 𝟓𝟔𝐥𝐭

24. ”
“ A una presión constante y para una masa
dada de un gas, el volumen del gas varía de
manera directamente proporcional a su
temperatura absoluta

25. Ejemplo-Problema
Se tiene un gas a una temperatura de 25°C y con un volumen de
70 cm3 a una presión de 586mm de Hg. ¿Qué volumen ocupará
este gas a una temperatura de 0°C si la presión permanece
constante
Datos:
T1 = 25°C
V1 = 70 cm3
V2= ?
T2 = 0°C
P = Cte
Formula:
𝑉1
𝑇1
=
𝑉2
𝑇2
V2=
𝑉1
𝑇2
𝑇1
Para T1 : K= °C + 273 = 25°C +273 = 298 K
Para T2 : K= °C +273 = 0°C + 273 = 273 K
Sustitución y Resultado:
V2=
70𝑐𝑚3
• 273 𝐾
298 𝐾
= 𝟔𝟒. 𝟏𝟑𝐜𝐦𝟑

26. EJEMPLO-PROBLEMA
Una masa determinada de nitrógeno gaseoso ocupa un
volumen de 0.03 Lt a una temperatura de 23°C y a una presión
de una atmosfera, Calcular su temperatura absoluta (K) si el
volumen que ocupa es de 0.02 LT a la misma presión
Datos:
V1 = 0.03 Lt
T1 = 23°C
T2=?
V2 = 0.02 Lt
P = Cte.
Formula:
𝑉1
𝑇1
=
𝑉2
𝑇2
V1T2 = V2 T1
T2=
𝑉2
𝑇1
𝑉1
T1 : K= °C + 273 = 23°C +273 = 296 K
Sustitución y Resultado:
T2=
0.02 𝐿𝑡 • 296 𝐾
0.03 𝑙𝑇
= 𝟏𝟗𝟕. 𝟑 𝐊

27. ”
“A un volumen constante y para una masa
determinada de gas, la presión absoluta
que recibe el gas es directamente
proporcional a su temperatura absoluta
𝐏 𝟏
𝐓 𝟏
=
𝐏 𝟐
𝐓 𝟐

28. EJEMPLO-PROBLEMA
Una masa dada de un gas recibe una presión absoluta de 2.3
atmosferas, su temperatura es de 33°c y ocupa un volumen
de 850cm³. Si el volumen del gas permanece constante y su
temperatura aumenta a 75°C ¿cuál será la presión absoluta
del gas?
Datos:
P1 = 2.3 atm
T1 = 33°C + 273 = 306 K
T2= 75°C + 273 = 348 K
P2 = ?
V = Cte
Formula
𝐏 𝟏
𝐓 𝟏
=
𝐏 𝟐
𝐓 𝟐
T2=
𝐏 𝟏
𝐓 𝟐
𝐓 𝟏
Sustitución y Resultado:
P2=
2.3 𝑎𝑡𝑚 • 348 𝐾
306 𝐾
= 𝟐. 𝟔 𝐚𝐭𝐦

29. Ley general del estado gaseoso
Con base a las 3 leyes vistas anteriormente se estudia la
dependencia existente entre dos propiedades de los gases
conservándose las demás constantes.
No obstante, se debe buscar la relación real que involucre
los cambios de presión volumen y temperatura sufridos por
un gas en cualquier proceso en que se encuentre.
𝑃1
𝑉1
𝑇1
=
𝑃2
𝑉2
𝑇2

30. EJEMPLO-PROBLEMA
Una masa de hidrogeno gaseoso ocupa un volumen de 2 Lt a
una temperatura de 38°C y una presión absoluta de 696 mmHg.
¿Cuál será su presión absoluta si su temperatura aumenta a
60°C y su volumen es de 2.3 Lt ?
Datos:
V1 = 2 Lt
T1 = 38°C + 273 K = 311 K
P1 = 696 mmHg
V2= 2.3 Lt
T2 = 60°C + 273 = 333 K
P2 = ?
Formula
𝑃1
𝑉1
𝑇1
=
𝑃2
𝑉2
𝑇2
P1V1T2 = P2V2 T1
Sustitución y Resultado:
P2=
696 𝑚𝑚𝐻𝑔 • 2 𝐿𝑡 • 333 𝐾
2.3𝑙𝑇 • 311 𝐾
= 648.03 mmHg
P2 =
𝐏 𝟏 𝐕 𝟏 𝐓 𝟐
𝐕 𝟐 𝐕 𝟏

32. HTTP://CIENCIAS-QUIMICA-Y-BIOLOGIA.WEBNODE.ES/NEWS/EJERCICIOS-
RESUELTOS-Y-PROBLEMAS-DE-TEMPERATURA/
HTTP://WWW.FISIMAT.COM.MX/PRESION-HIDROSTATICA/
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TUMBA BURROS
LIBRO DE FÍSICA GENERAL –HÉCTOR PÉREZ MONTIEL