Gases

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Gases

Presión de los Gases

Los gases ejercen presión, como probablemente usted ya ha observado al inflar los neumáticos de un automóvil o de una bicicleta a 32 libras (libras por pulgada cuadrada) o 90 libras respectivamente. La presión se define como una fuerza por unidad de área. El impacto de las moléculas sobre las paredes del recipiente que contiene al gas es lo queproduce la presión.

Los gases que se encuentran en la atmósfera (principalmente el nitrógeno y oxígeno junto con pequeñas cantidades de argón además de gases contaminantes) también ejercen una presión. La presión atmosférica se mide por medio de un barómetro de mercurio que fue diseñado en un principio en 1643 por Evangelista Torricelli (1608-1647), un matemático y físico italiano. Subarómetro estaba formado por un tubo de vidrio de por lo menos 76 cm de largo sellado en un extremo, lleno de mercurio e invertido por el extremo abierto sobre un recipiente lleno de mercurio. A nivel del mar, el nivel del mercurio llegaba a una altura de 76.0 cm en el tubo, sin dejar aire sobre el nivel de mercurio dentro del tubo. Sin importar el diámetro del tubo, el nivel de mercurio llegaba a76.0 cm.

La presión de un gas es igual a la fuerza que el gas ejerce sobre las paredes de un recipiente entre el área de éste. La presión se mide a través de dos aparatos:
1. Barómetro: que mide la presión de la atmósfera sobre la Tierra.

2. Manómetro: Aparato para medir la presión de una muestra de gas.

Ley de Boyle

En 1660, el físico y químicobritánico Robert Boyle, realizó experimentos sobre e1 cambio en e1 volumen de una cierta cantidad de gas, que ocurría con la presión del gas a temperatura constante. Con base en sus experimentos formuló la Ley de Boyle. A temperatura constante, el volumen de la masa fija de un gas es inversamente proporcional a la presión que éste ejerce. Por ejemplo, si la presión de un cierto volumen de gas se duplica,el volumen se reducirá a la mitad; si la presión se reduce a la mitad, el volumen se duplicará. Y la fórmula establecida para expresar la Ley de Boyle es:

V1 = V2  Temperatura constante
P1 P2
Donde 1= inicial
y 2= final

Ley de Charles

Los experimentos que realizó en un principio el físico francés Jacques Charles(1746-1823), en 1787 y que depuró Joseph Gay-Lussac (1778-1850), en 1802, demostraron que el volumen de un gas se incrementa en 1/273 veces su valor a OC por cada grado de temperatura que aumente.

Aunque el volumen de un gas cambia en forma uniforme con los cambios de temperatura, el volumen no es directamente proporcional a la temperatura en grados centígrados. El volumen de un gassería directamente proporcional a la temperatura si se utilizara una escala nueva en la cual el punto cero fuera equivalente a -273C y en la que estuvieran expresadas las temperaturas. Esta escala es la escala de temperatura Kelvin y a -273C se le llama 0 K. El valor 0 K es la temperatura Kelvin que corresponde a un volumen de gas igual a cero, pero debido a que los gases al enfriarse formanlíquidos y sólidos, este valor de cero es teórico solamente.

La Ley de Charles establece que a presión constante, el volumen de la masa fija de un gas es directamente proporcional a la temperatura kelvin.

La Ley de Charles puede ser expresada matemáticamente de la siguiente forma:

V1T1 = V2T2  Presión constante




Ley de Gay-Lussac

En1082, Joseph Gay-Lussac publicó los resultados de sus experimentos, que ahora conocemos como Ley de Gay-Lussac. La Ley de Gay-Lussac establece que a volumen constante, la presión de una masa fija de un gas dado es directamente proporcional a la temperatura kelvin. Por ejemplo, si la temperatura kelvin se duplica a volumen constante, la presión se duplica ; si la temperatura kelvin se reduce a...
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