Ensayo de las aplicaciones de las leyes de los gases

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Ley de Boyle

La ley de Boyle, una de las leyes de los gases ideales, enuncia que a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión a la que el gas está sometido. Lo anterior se traduce de la siguiente manera, al aumentar la presión del gas, el volumen de éste disminuye y al disminuirle la presión, el volumen del gas aumenta.
La constante temperatura noes necesario saberla para calcular con la ley presión o volumen, ya que es constante y no cambia, además de que no está presente en la relación: P1V1=P2V2. Para calcular cualquiera de los datos de la relación anterior basta con despejar el dato que se quiera calcular y hacer las operaciones matemáticas necesarias.
La ley de Boyle tiene infinidad de aplicaciones, como predecir la presión de un gas,ya sea inicial o final, teniendo su volumen inicial y final, y una de sus presiones como dato. Por lo anterior, se puede afirmar que al tener tres datos del gas, el cuarto puede ser calculado con la ayuda de la ley de Boyle y sin tomar en cuenta a la constante.
Otra de las aplicaciones de la ley de Boyle es explicar con la ayuda de esta ley cómo se inflan nuestros pulmones y nos permitenrespirar (ventilación pulmonar: proceso mediante el cual se intercambian gases entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares). La respiración se lleva a cabo por dos pasos: inhalación y espiración. Al inhalar, los pulmones se llenan a su máxima capacidad, por lo tanto el volumen del gas (aire) es mayor que en la espiración y la presión sobre el gas (aire) disminuye, pero al momento de exhalar el volumendel gas (aire) disminuye y por esta razón la presión aumenta.
La ley de Boyle está estrechamente ligada con la práctica del buceo y por lo tanto también tiene una aplicación en él, al momento de calcular la presión de los gases cuando el buzo se encuentra sumergido a una profundidad considerable. También se utiliza esta ley al calcular volúmenes a diferentes presiones y en el cálculo del consumode aire por el buzo.
Esta ley tiene demasiada importancia en actividades que llevamos a cabo por lo cual debemos de prestarle mayor atención y comprenderla lo mejor posible.
Ley de Charles

La ley de Charles enuncia que a presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del mismo. Esto quiere decir que, si aumentamos la temperatura del gas, elvolumen de éste aumenta, pero si por el contrario disminuimos la temperatura del gas, el volumen del mismo disminuye. Lo anterior se debe a que al aumentar la temperatura, el movimiento de las partículas del gas es mayor (habrá mayor numero de choques entre las partículas) y conforme mayor sea el movimiento de las partículas, ocuparan un mayor volumen para moverse.
La constante en esta ley seriala presión y tampoco se necesita, para utilizar la ley de Charles que se expresa de la siguiente manera: V1/T1=V2/T2. Si contamos con tres datos de los anteriores, no es necesario medir el faltante en cualquiera que sea nuestro experimento ya que con esta ley lo podemos calcular, solo debemos despejar la variable que deseemos.
Una aplicación de la ley de Charles puede ser analizada en un globoaerostático. El globo encerrado está lleno de gas caliente (el aire del globo se encuentra a alta temperatura) que tiende a ocupar un volumen mayor (se expande, volumen aumenta) logrando que el globo se eleve a una mayor altura. La persona que maneja el globo puede aumentar o disminuir la altura del globo, modificando la temperatura del gas con la flama del quemador.
Un experimento que comprueba loafirmado por la ley de charles es el siguiente: se llena con agua caliente una botella de plástico, se vierte el agua e inmediatamente rápido de cierra la botella con un tapón. Hecho esto, podemos observar que la botella se dobla hacia dentro. La explicación para el suceso anterior es muy sencilla y es que conforme se enfría el aire dentro de la botella, ésta se contrae disminuyendo su volumen...
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