El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:
•Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.
•Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye
El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:
•Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.
•Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye
1. Tema:
Ley de Boyle
2. Marco teórico
Establece la relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante.
Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:
P.V= K
(El producto de la presión por el volumen es constante)
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:
Que es otra manera de expresar la ley de Boyle.
Describiendo así la relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante.
El volumen que ocupa un gas es inversamente proporcional a la presión ejercida sobre él:
•Si se aumenta la presión, el volumen del gas disminuye.
•Si se disminuye la presión, el volumen del gas aumenta.
La relación matemática es: P • V = constante, es decir P1•V1 = P2•V2
P1 y V1 representan la presión y los volúmenes iniciales y P2 y V2 representan la presión y el volumen finales.
Esta Ley es una simplificación de la Ley de los gases ideales particularizada para procesos isotermos.
Junto con la ley de Charles y Gay-Lussac y la ley de Graham, la ley de Boyle forma las leyes de los gases, que describen la conducta de un gas ideal. Las tres leyes pueden ser generalizadas en la ecuación universal de los gases.
Los gases que cumplen perfectamente las leyes de Boyle y de Charles y Gay-Lussac, reciben la denominación de GASES IDEALES.
3. Resumen
La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
Describe la relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante.
El volumen que ocupa un gas es inversamente proporcional a la presión ejercida sobre él:
•Si se aumenta la presión, el volumen del gas disminuye.
•Si se disminuye la presión, el volumen del gas aumenta.
1. Tema:
Ley de Boyle
2. Marco teórico
Establece la relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante.
Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:
P.V= K
(El producto de la presión por el volumen es constante)
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:
Que es otra manera de expresar la ley de Boyle.
Describiendo así la relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante.
El volumen que ocupa un gas es inversamente proporcional a la presión ejercida sobre él:
•Si se aumenta la presión, el volumen del gas disminuye.
•Si se disminuye la presión, el volumen del gas aumenta.
La relación matemática es: P • V = constante, es decir P1•V1 = P2•V2
P1 y V1 representan la presión y los volúmenes iniciales y P2 y V2 representan la presión y el volumen finales.
Esta Ley es una simplificación de la Ley de los gases ideales particularizada para procesos isotermos.
Junto con la ley de Charles y Gay-Lussac y la ley de Graham, la ley de Boyle forma las leyes de los gases, que describen la conducta de un gas ideal. Las tres leyes pueden ser generalizadas en la ecuación universal de los gases.
Los gases que cumplen perfectamente las leyes de Boyle y de Charles y Gay-Lussac, reciben la denominación de GASES IDEALES.
3. Resumen
La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
Describe la relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante.
El volumen que ocupa un gas es inversamente proporcional a la presión ejercida sobre él:
•Si se aumenta la presión, el volumen del gas disminuye.
•Si se disminuye la presión, el volumen del gas aumenta.
Se tiene un gas a una presión constante de 560 mm de Hg, el gas ocupa un volumen de 23 cm³ a una temperatura que está en 69°C . ¿Qué volumen ocupará el gas a una temperatura de 13°C?
Análisis: Si nos dice, que es un gas sometido a presión constante, entonces estamos hablando de la Ley de Charles, para esa ley necesitamos dos cosas fundamentales, que serán nuestros datos, que son temperaturas y volúmenes.
Datos:
V1: El volumen inicial nos dice que son de \displaystyle 23c{{m}^{3}}
T1: La temperatura inicial es de 69°C
T2: La temperatura final es de 13°C
Solución: Para dar inicio a este problema, nos damos cuenta que lo que nos hace falta es el volumen final, o V2, para poder llegar a ello, solamente tenemos que despejar de la fórmula original y ver lo que obtenemos:
\displaystyle {{V}_{2}}=\frac{{{V}_{1}}\cdot {{T}_{2}}}{{{T}_{1}}}
y aquí algo totalmente importante, y que coloqué de rojo texto atrás, Los problemas de Charles se trabajan en escala absoluta, es decir la temperatura debe estar en grados Kelvin, para ello no es gran ciencia, solo debemos sumar 273 a las temperaturas que tenemos en grados Celcius también conocido como centígrados, quedando de la siguiente forma,
\displaystyle {{T}_{1}}=69+273=342{}^\circ K
\displaystyle {{T}_{2}}=13+273=286{}^\circ K
Ahora solo nos queda reemplazar en la fórmula de la ley de charles , quedando lo siguiente:
\displaystyle {{V}_{2}}=\frac{{{V}_{1}}\cdot {{T}_{2}}}{{{T}_{1}}}=\frac{(23c{{m}^{3}})(286{}^\circ K)}{342{}^\circ K}=19.23c{{m}^{3}}
Ahora podemos analizar, que mientras la temperatura baje, el volumen disminuirá.
Estado LÍQUIDO
En el estado líquido la fuerza de cohesión que mantiene unidas a las moléculas es mucho menor.
En un líquido las moléculas tienen una cierta capacidad de movimiento que, en gran medida, está limitada por las otras moléculas que tienen alrededor.
En el presente trabajo se hablará de las leyes de lo gases, principalmente la ley de Boyle Y Charles, haciendo un recorrido por ambas salas.
Se verán también los estados de agregación; las condiciones de los átomos o moléculas en los estados líquido, solido y gaseoso.
Términos como temperatura, presión, volumen, y la cantidad de gas, serán expuestos con sus correspondientes fórmulas o medidas en las que se trabajan.
Los cuerpos en la Naturaleza se nos presentan en tres estados de agregación molecular: gaseoso, líquido y
sólido. El primer autor que empleó la palabra gas, fue el belga VAN HELMONT (1577−1644), quién la
aplicó a espíritus desconocidos producidos al quemar la madera. Un gas es la materia que posee la propiedad
de llenar completamente un recipiente a una densidad uniforme. De aquí , no posee forma ni volumen
definido.
Aun cuando nos parezca estar más familiarizado con la materia en estado sólido, los gases y los líquidos
obedecen a leyes mucho más sencillas, lo cual podría sorprendernos a simple vista, pero es un hecho científico
indudable. De estos dos últimos estados de agregación, los gases y los líquidos, es el estado gaseoso el que
está regido por leyes todavía más sencillas, si bien ambos estados poseen un gran número de propiedades
comunes, como por ejemplo la gran movilidad de sus partículas, que los distingue esencialmente del estado
sólido. Así se observa la mezcla completa de gases y también de líquidos miscibles, debido a la difusión de
sus componentes. El fenómeno de la difusión constituye una importante prueba en apoyo de la fecunda teoría
de que la materia está constituida por partículas pequeñísimas llamadas moléculas, cuyo movimiento
permanente es la causa de la difusión.
• Conocer las diferentes leyes y reconocer su respectiva fórmula para desarrollar los diferentes ejercicios.
• Expresar las concentraciones de las soluciones en diferentes unidades.
• Calcular las concentraciones de las soluciones.
ACERTIJO DE CARRERA OLÍMPICA DE SUMA DE LABERINTOS. Por JAVIER SOLIS NOYOLAJAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA, crea y desarrolla ACERTIJO: «CARRERA OLÍMPICA DE SUMA DE LABERINTOS». Esta actividad de aprendizaje lúdico que implica de cálculo aritmético y motricidad fina, promueve los pensamientos lógico y creativo; ya que contempla procesos mentales de: PERCEPCIÓN, ATENCIÓN, MEMORIA, IMAGINACIÓN, PERSPICACIA, LÓGICA LINGUISTICA, VISO-ESPACIAL, INFERENCIA, ETCÉTERA. Didácticamente, es una actividad de aprendizaje transversal que integra áreas de: Matemáticas, Neurociencias, Arte, Lenguaje y comunicación, etcétera.
Instrucciones del procedimiento para la oferta y la gestión conjunta del proceso de admisión a los centros públicos de primer ciclo de educación infantil de Pamplona para el curso 2024-2025.
El Liberalismo económico en la sociedad y en el mundo
Leyes de los gases2
1. Leyes de los gases
Ley de Boyle
Esta ley nos permite relacionar la presión y el volumen de un gas
cuando la temperatura es constante.
La ley de Boyle (conocida también como de Boyle y Mariotte) establece
que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente
proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es
constante.
Lo cual significa que:
El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión que se
le aplica:
En otras palabras:
Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
Esto nos conduce a que, si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el
volumen siempre tiene el mismo valor.
Matemáticamente esto es:
lo cual significa que el producto de la presión por el volumen es constante.
Para aclarar el concepto:
Tenemos un cierto volumen de gas (V1) que se encuentra a una presión P1. Si variamos la presión a P2, el volumen de
gas variará hasta un nuevo valor V2, y se cumplirá:
que es otra manera de expresar la ley de Boyle.
Apliquemos la fórmula en un ejemplo práctico:
Tenemos 4 L de un gas que están a 0,8 atm de presión. a. ¿Cuál será su volumen si aumentamos la presión hasta 1 atm?
b. ¿y si la presión disminuye a 0,5 atm, cuál será su nuevo volumen?
Solución:
Presión y volumen: si una sube, el otro baja.
2. Ley de Charles
Mediante esta ley relacionamos la temperatura y el volumen de un
gas cuando mantenemos la presión constante.
Textualmente, la ley afirma que:
El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura del
gas.
En otras palabras:
Si aumenta la temperatura aplicada al gas, el volumen del gas
aumenta.
Si disminuye la temperatura aplicada al gas, el volumen del gas
disminuye.
Como lo descubrió Charles, si la cantidad de gas y la presión
permanecen constantes, el cociente entre el volumen (V) y la
temperatura (T) siempre tiene el mismo valor (K) (es constante).
Matemáticamente esto se expresa en la fórmula
lo cual significa que el cociente entre el volumen y la temperatura es constante.
Intentemos ejemplificar:
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una temperatura T1. Si aumentamos la
temperatura a T2 el volumen del gas aumentará hasta V2, y se cumplirá que:
que es otra manera de expresar la ley de Charles.
Veamos un ejemplo práctico y sencillo:
Un gas cuya temperatura llega a 298 K tiene un volumen de 2,5 L. Para experimentar, bajamos la temperatura a 283° C a.
Cuál será su nuevo volumen? b. ¿y si la temperatura aumenta a 310 k?
Solución:
A mayor temperatura, mayor volumen.
3. Ley de Gay-Lussac
Esta ley establece la relación entre la presión (P) y la temperatura (T)
de un gas cuando el volumen (V) se mantiene constante, y dice
textualmente:
La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura.
Esto significa que:
Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.
Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.
Si lo llevamos al plano matemático, esto queda demostrado con la
siguiente ecuación:
la cual nos indica que el cociente entre la presión y la temperatura
siempre tiene el mismo valor; es decir, es constante.
Llevemos esto a la práctica y supongamos que tenemos un gas, cuyo
volumen (V) no varía, a una presión P1 y a una temperatura T1. Para experimentar, variamos la temperatura hasta un
nuevo valor T2, entonces la presión cambiará a P2, y tendrá que cumplirse la siguiente ecuación:
que es la misma Ley de Gay-Lussac expresada de otra forma.
Debemos recordar, además, que esta ley, al igual que la de Charles, está expresada en función de la temperatura
absoluta, y tal como en la Ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en grados Kelvin.
Veamos un ejemplo:
Tenemos un cierto volumen de un gas bajo una presión de 1,3 atm cuando su temperatura es de 300 K. a.¿A qué
temperatura deberá estar para que su presión sea de 1 atm? b. ¿Y a 1,6 atm cuál será su temperatura?
Solución:
A mayor temperatura, mayor presión.
4. Ley general de los gases o ecuación general de los gases
Las leyes parciales analizada precedentemente pueden combinarse y obtener una ley o ecuación que relaciones todas las
variables al mismo tiempo.
Según esta ecuación o ley general
Esto significa que, si tenemos una cantidad fija de gas y sobre la misma variamos las condiciones de pres ión (P), volumen
(V) o temperatura (T) el resultado de aplicar esta fórmula con diferentes valores, será una constante.
Veamos un ejemplo:
En un recipiente de 0,35 l se encuentra un gas que ejerce una presión de 0,8 atm cuando se encuentra a 298 K. Al pasar
el gas a un recipiente de 0,15 l la presión que ejerce es de 1 atm. ¿Cuál será la temperatura en etas nuevas condiciones?
Solución:
5. Ejercitación
1. A 17 atm de presión, 34 l de un gas a temperatura constante experimenta un cambio a 15 l. ¿Cuál será la presión
que ejerce?
2. Si la presión de una cierta masa de gas a temperatura constante es de 9 atm y su volumen 7 l, y la presión
aumenta a 9120 mmHg ¿Cuál será su volumen?
3. Completen la siguiente tabla y luego construyan un gráfico de presión en función del volumen
Presión (atm) Volumen (l)
12
1 6
3
6
4. Un gas cuya temperatura llega a 30 ºC tiene un volumen de 3 l, si bajamos la temperatura a 293 K ¿Cuál será su
nuevo volumen?
5. A presión constante, un gas ocupa 1,5 l a 35 ºC. ¿Qué temperatura es necesaria para que se expanda a 2600
cm3?
6. Completen la siguiente tabla y luego construyan un gráfico de volumen de un gas en función de la temperatura.
Volumen (l) Temperatura(K)
6 300
200
2
7. Una cierta masa de un gas soporta una presión de 6 atm a 293 K ¿Cuál será la presión si se lo enfría a 5 ºC?
8. A volumen constante un gas ejerce una presión de 880 mmHg a 293 K ¿Qué presión habrá si la temperatura
aumenta a 325 K?
9. Completen la siguiente tabla y luego construyan un gráfico de presión en función de la temperatura.
Presión (atm) Temperatura(K)
1 200
300
400
10. Un gas ocupa un volumen de 50 l a una presión de 3 atm y una temperatura de 293 K ¿Cuál será su volumen si
se lo calienta a 30 ºC y se lo somete a una presión de 5 atm?
11. Un recipiente contiene 190 l de gas a 350 K y 750 mmHg. Hallar su volumen a 0 ºC y 1 atm.
12. 20 l de un gas soporta una presión de 2 atm. ¿Cuál será el volumen que ocupará la misma masa de gas, si la
presión disminuye a 1,5 atm a temperatura constante? Expresar el resultado en cm3.
13. Si una cierta masa de gas ocupa 0,05 l a 283 k y la presión se mantiene constante. ¿Qué temperatura tendrá un
volumen de100 ml?
14. 14. Un gas ocupa un volumen de 0,1 l a 313 K ¿Qué volumen ocupará a 10 ºC si la presión se mantiene
constante?
15. 15. A volumen constante un gas ejerce una presión de 1000 mmHg a 300 K ¿Qué temperatura habrá si la
presión es de 1 atm?
16. Se tiene 12000 cm3 de gas a 2,5 atm. ¿Cuál será el volumen, si la presión es de 3800 mmHg?
17. Un gas ocupa 4 atm de P a 17 ºC y su volumen es de 100 l. ¿Cuál será el nuevo volumen a 37 ºC y 6 atm?
18. Un recipiente contiene 10 l de gas a 5 atm de presión. ¿Qué presión tendrá la misma cantidad de gas si ocupa un
volumen de 4l?
19. Un globo aerostático a cierta altura contiene 2,6 l de aire caliente. El globo cae al mar que se encuentra a 15 ºC y
en esas condiciones su volumen es de 2 l. ¿Qué temperatura tenia el globo antes de caer?
20. Si 2600 cm3 de un determinado gas se encuentra a 320 K. ¿Qué volumen tendrá a 400 K?
21. Si un envase de desodorante que contiene gas a 3,8 atm de presión y 20 ºC de temperatura es arrojado al fuego
donde la temperatura es de 540 ºC ¿Cuál será la presión dentro del envase?
22. 4 l de gas a 127 K y 0,6 atm se llevan a 800 cm3 y -73 ºC ¿Qué presión tiene ahora?
23. Tenemos cierto volumen de un gas a 1800 mmHg cuando su temperatura es de 38ºC. ¿A qué temperatura
deberá estar para que su presión sea de 1500 mmHg?
24. El gas de una garrafa tiene una presión de 6,5 atm y un volumen de 6 l ¿Cuál será la presión de este gas si al
abrir la válvula el gas se dispersa por una habitación cuyo volumen es de 8500 l?