LEY GENERAL DE LOS GASES

LAS LEYES DE LOS GASES.

Se han deducido experimentalmente tres leyes que cumplen aproximadamente todos los gases, especialmente en condiciones de baja presión y alta temperatura.

LEY DE BOYLE:

En 1662, el inglés Boyle y el francés Mariotte establecieron de forma independiente que:

 "El volumen de una masa definida de gas, a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión."

Expresión matemática: 

P₁ . V₁ = P₂ .  V₂

P . V = Constante

Los experimentos  que le permitieron  establecer su conocida ley consistieron, en añadir mercurio a un tubo acodado suficientemente largo abierto por un extremo y provisto de una llave en el otro. Con la llave abierta  vertía mercurio y su nivel en las dos ramas del tubo se igualaba. Después cerraba la llave y añadía sucesivamente cantidades de mercurio  iguales, con lo cual, la presión a la que estaba sometido el gas encerrado en el otro extremo del tubo,  aumentaba en igual proporción. Mediante sucesivas medidas de la distancia entre los dos niveles  alcanzados por el mercurio en ambas ramas del tubo, observó que la disminución del volumen del  gas guardaba cierta relación con el aumento de presión. Si doblaba el peso de mercurio, el volumen  se reducía a la mitad, si lo triplicaba se reducía a la tercera parte y así sucesivamente. Un análisis  cuidadoso de tales resultados experimentales le permitió, finalmente, enunciar su ley.

Fig. 1.1. Representación esquemática de la Ley de Boyle 

Fig. 1.2.- Aparato para estudiar la relación entre la presión y el volumen de un gas. En a) la presión del gas es igual a la presión atmosférica. La presión ejercida sobre el gas aumenta desde hasta d) a medida que se agrega mercurio, y el volumen del gas disminuye, como lo predice la Ley de Boyle, la presión adicional ejercida sobre el el gas se observa por la diferencia entre los niveles de mercurio. La temperatura del gas  se mantiene constante 

LEY DE CHARLES :

El físico francés Jacques Charles ( 1763 - 1823 ), descubrió la relación existente entre el volume y la temperatura de un gas, siempre y cuando su presión se mantenga invariable. para ello utilizó el mismo diseño empelado un siglo antes por Boyle, pero ahora variando la temperatura y manteniendo constante la presión

" A presión constante, el volumen ocupado por una masa definida de una muestra de gas es directamente proporcional a la temperatura ( kelvin o absoluta ) " 

Expresión matemática :

V = kT 

Donde k es una constante de proporcionalidad.

Fig.1.3.- Representación esquemática de la Ley de Charles 

LEY DE GAY - LUSSAC 

En esta ley se vincula la presión y la temperatura absoluta de una masa constante de  gas a volumen constante.

" La presión de una masa definida de gas, a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta "

Expresión matemática: 

k = P/ T 

Donde k es una constate de proporcionalidad. 

Para un estado inicial y un estado final: 

Pi / Tf = Pf / Ti

Fig. 1.4.- Representación esquemática de la Ley de Gay- Lussac. 

Video que representa  dichas leyes. 

Ejercicios didácticos.

Dar click en el siguiente enlace. 

http://ntic.educacion.es/w3/eos/MaterialesEducativos/mem2003/gases/