Leyes de Boyle- Mariotte y Charles- Gay Lussac sobre Gases. También la Ley de los Gases Ideales

1. Botella vacía y cerrada, antes y después
de introducirla en el congelador. Con la
reducción de la temperatura, se reduce
el volumen del gas interno.
Profesor.- Juan Sanmartín
Física y Química
Recursos subvencionados por el…

2. Los gases ejercen presión.
La presión en los gases
La presión que un gas ejerce
sobre el recipiente que lo
contiene se debe al choque de
sus partículas contra las
paredes de éste.
Cuanto mayor sea la
temperatura, las partículas del
gas se moverán más deprisa y
los choques contra las paredes
serán más energéticos. Es por
ello que aumenta la presión.

3. Ley de Boyle y Mariotte
A temperatura constante, el volumen ocupado por una determinada masa de un
gas es inversamente proporcional a la presión.
P.V = K (Constante)
e)k(constantVPVP 2211 
Así:
 

 kkelvinT
llitrosV
atmatmósferasP




4. Ley de Charles y Gay-Lussac
e)k(constant
T
V
T
V
2
2
1
1

Así:
Si la presión de un gas permanece
constante el volumen que ocupa una masa
fija de gas es directamente proporcional
a su temperatura absoluta.
V = k.T
k es una constante de proporcionalidad
 

 kkelvinT
llitrosV
atmatmósferasP




5. e)k(constant
T
P
T
P
2
2
1
1

Así:
Si el volumen de un gas permanece constante la presión que ejerce una masa
fija de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
P = k.T
k es una constante de proporcionalidad
 

 kkelvinT
llitrosV
atmatmósferasP




6. e)k(constant
T
P

V
Así:
En el caso de que ninguna de las tres variables permanezca constante, la
ecuación queda de la siguiente manera
e)k(constant
T
VP
T
VP
2
22
1
11




Ley de los Gases Ideales

7. e)k(constant
T
P

V
A partir de la LEY DE LOS GASES podemos deducir las anteriores.
e)k(constantVP 
e)k(constant
T
V

constanteT 
e)k(constant
T
P

LEY DE LOS GASES
LEY DE BOYLE - MARIOTTE
LEY DE GAY - LUSSAC
constanteP 
constanteV 

9. 





281KC8ºT
2,3atmP
1
1
Así:
Problema.- El aire se encuentra a 8ºC y 2,3 atm. de presión
dentro de las cubiertas de un coche. ¿Qué presión ejercerá ese
aire si la temperatura sube hasta los 35 ºC debido al
rozamiento?
2
2
1
1
T
P
T
P

281K
308K2,3atm
P2


308K
P
281K
2,3atm. 2







 
308KC35ºT
?P
2
2e)V(constant
2,5atm

10. Así:
Problema.- Un cilindro de acero contiene 14 l. de gas Xenon, a la presión de 5 atm, y se
encuentra en un almacén a -5 ºC. Se lleva el cilindro a un laboratorio cuya temperatura es
de 18ºC. La presión que marca el barómetro en ese laboratorio es de 90000 Pa. Calcula
el volumen que ocuparía el Xenon, si se deja salir del tubo en esas condiciones.
2
22
1
11
T
P
T
P VV 


268K0,89atm
1K92l415atm
V2



291K
V0,89atm
268K
l415atm 2












K682Cº5-T
5atmP
l.41V
1
1
1











291KC18ºT
0,89atm.
101300Pa
1atm
Pa109P
?V
2
4
2
2
l.4,85

11. Así:
Problema.- Gas Nitrógeno encerrado en un recipiente a una
temperatura de -30ºC. ejerce una presión de 450 mm de Hg. Calcula
la presión en atmósferas que ejercerá a la temperatura de 80ºC., si el
volumen permanece constante.
2
2
1
1
T
P
T
P

243K
353K0,59atm
P2


353K
P
243K
0,59atm 2








243KC0º3-T
0,59atm.
760mmHg
1atm
mmHg504P
1
1






 
353KCº08T
?P
2
2e)V(constant
atm.86,0
2N

12. Problema.- Una burbuja de 0,3 litros está en una habitación a 25ºC y 1 atm. ¿Qué
volumen tendrá si se llevase a un lugar donde las condiciones fuesen 45ºC y 0,5 atm.?
Así:
2
22
1
11
T
P
T
P VV 


298K0,5atm
K318l3,01atm
V2



318K
V0,5atm
298K
l3,01atm 2












K982Cº25T
1atmP
l.3,0V
1
1
1










K183Cº54T
0,5atm.P
?V
2
2
2
l.64,0

13. Problema.- Calcula el volumen del Hidrógeno (a 10 atm. y - 50ºC) que
en Condiciones Normales (0ºC y 1 atm.) ocupa un volumen de 3 litros.
Así:
2
22
1
11
T
P
T
P VV 


K73210atm
K223l31atm
V1



273K
3l.1atm
223K
V10atm 1 












3K22Cº50T
10atmP
?V
1
1
1










273KC0ºT
1atm.P
3l.V
2
2
2
l.24,0
2H

14. 





293KC20ºT
2l.V
1
1
Así:
Problema.- Una botella de plástico de 2 l. (llena de aire) la cerramos
y la introducimos en el congelador (-18ºC) y la dejamos hasta que
alcance dicha temperatura (por ej.- 1 día). Calcula el volumen final
del gas, sabiendo que la temperatura exterior son 20ºC. (La presión
es constante).
2
2
1
1
T
V
T
V

293K
255K2l.
V2


255K
V
293K
2l. 2







 
K552Cº18T
?V
2
2e)P(constant
1,74l.

15. 





280KC7ºT
5atm.P
1
1
Así:
Problema.- Llenamos un tanque de gas a la temperatura de
7ºC. y 5 atm. de presión. ¿Se puede utilizar este tanque para
calentar el gas hasta 287ºC, teniendo en cuenta que la
presión máxima que resiste es de 8 atm.?
2
2
1
1
T
P
T
P

280K
K6055atm
P2


560K
P
280K
5atm 2







 
560KC287ºT
?P
2
2e)V(constant
atm.01 8atm.10atm.P2 
No se puede utilizar.

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