El
estudio de los gases ha sido fundamental tanto para el desarrollo de la química
como de la física. El comportamiento de los gases cuando se comprimen o se
calientan, o se someten a descargas eléctricas o se combinan entre sí,
transformándose en otras sustancias diferentes, ha proporcionado elementos
claves para la comprensión de la estructura de la materia.
Todas
estas observaciones acerca del comportamiento y características de los gases han
llevado a la formulación de una serie de leyes que describen dichas observaciones
de manera general.
LEY DE BOYLE- MARIOTTE
La
ley de Boyle-Mariotte, o ley de Boyle, formulada
independientemente por el físico y químico británico Robert Boyle (1662) y el físico y botánico
francés Edme
Mariotte (1676),
es una de las leyes
de los gases que
relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas
mantenida a temperatura constante. Tomado el día 24/03/18
de: https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Boyle-Mariotte.
La
ley dice que: La presión ejercida por una fuerza es inversamente proporcional
al volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga
constante. O en términos más sencillos: A temperatura constante, el volumen, V,
de una masa fija de gas es inversamente proporcional a la presión, P, que este
ejerce.
Matemáticamente
se puede expresar así:
PV
= k ; donde k es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen
constantes.
En
este otro gráfico se puede observar que cuando la temperatura disminuye, la
hipérbole equilátera (llamada isoterma) “se mueve” hacia la izquierda.
EJEMPLOS:
1.-
4.0 litros (l) de un gas están a 600
mmHg de presión. ¿Cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión hasta 800
mmHg?
SOLUCIÓN
Como
al producto de la presión por volumen es constante, si no varían la masa ni la
temperatura, entonces:
P1
= 600 mmHg
V1
= 4.0 l
P2
= 800 mmHg
V2
= ?
PV = k
P1V1 = P2V2
(600
mmHg)( 4.0 l) = (800 mmHg)V2
V2
= 3.0 l
El
volumen se reduce a tres litros, ya que la presión se aumentó
PARA SABER MÁS, CON
SIMULACIONES:
LEY DE CHARLES
La ley de los gases de Charles o Ley de la
presión constante, es otra de las leyes de los gases, enunciada por Gay-Lussac,
quien dio a conocer el trabajo de Jacques Charles, publicado alrededor de 20
años antes.
La ley de Charles predice el comportamiento de
una masa de gas cuando la presión permanece constante y varían la temperatura y
el volumen.
La ley de Charles se enuncia de la siguiente
forma:
A presión constante, el volumen de un gas
es directamente proporcional a la variación de su temperatura.
Algebraicamente, la Ley de Charles se expresa con
la siguiente fórmula:
V/T = k
Donde:
V = volumen del gas
T = Temperatura del gas
k = constante de proporcionalidad para esa masa
de gas.
PARA SABER MÁS:
Con
animaciones:
Con
ejemplos:
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