Ley de los gases
Páginas: 8 (1885 palabras)
Publicado: 14 de septiembre de 2012
Introducción
Antes de iniciar de lleno con el tema, existen conceptos importantes de mencionar. Un de ellos es el término Presión . que se define como la fuerza por unidad de área, en un gas es igual a la fuerza que ejerce dicho gas sobre la superficie del cuerpo que lo contiene.
La presión puede ser medida en (atm) o presión atmosférica estándar, la cual se define como lapresión que mantiene una columna de mercurio a una altura vertical de 760mm. A una temperatura de 0°C. y por definición es su unidad es (1 atm). No confundir con la presión atmosférica, ya que ésta, varía según el día y el lugar en que se mida. Otra forma de medir la presión es por mm de Hg, es decir, los milímetros que se desplaza el mercurio, sin embargo otras de las unidades de presión másimportante es la de (torr). La unidad de torr se emplea con frecuencia para indicar la presión necesaria para sostener una columna de mercurio a una altura vertical de 1 mm. Así, 1 atm, es, igual a 760 torr.
Ejemplo. 1
¿Cuál es la presión en atmósferas de un gas que soporta una columna de mercurio a una altura de 1090 mm?
Respuesta:
Por ladefinición anterior se obtiene que:
Dado que 1 atm es la presión que mantiene una columna de mercurio a una altura vertical de 760mm.
1 atm 750 mm
Presión X 1090 mm
Valor a convertir Equivalencia
Por lo tanto: Variable a encontrar
Presión X = 1090 mm (1atm / 760 mm)Por lo que: Presión X = 1.43 atm.
Robert Boyle, fue un científico que investigó los efectos que ocurren al cambiar la presión de una gas sobre su volumen a temperatura constante. Sus investigaciones lo llevaron a la siguiente conclusión:
En pocas palabras, “Al comprimir un gas, éste se reduce”
Matemáticamente se resume de lasiguiente manera:
Donde P1= presión; V1 = Volumen inicial, P2 = presión final, V2 Volumen Final.
Ejemplo 2.
Si 4.00 L de gas a 1.04 atm sufren un cambio de presión a 745 torr a temperatura constante, ¿Cuál es su Volumen Final?
Respuesta.
Los datos con los que se cuenta son
Volumen inicial del Gas = 4.00 L
Presión Inicial del Gas = 1.04 atm
Y Presión final del Gas = 745 torr➢ Inicialmente existe un problema, las unidades de la presión final con la inicial son distintas, y para seguir con la solución del problema, se deben trabajar en unidades iguales, por lo que la presión inicial se transformará a torr.
Si
1 atm => 760 torr
1.04 atm => Presión X torr
La presión inicial del gas en torr es :
1.04 atm (760torr/1atm) = 790 torr
El primerpaso esta hecho
➢ El segundo paso es aplicar la fórmula de Boyle.
Como nos interesa el valor final del volumen del gas, después de aplicar cierta presión, de la fórmula inicial se despeja V2 (volumen final), quedando la ecuación de la siguiente manera:
Sustituyendo los valores con los que se cuenta en la ecuación se obtiene lo siguiente:
|Presión Inicial (P1) |1.04atm =>790 torr |
|Presión Final (P2) |745 torr |
|Volumen Inicial (V1) |4.24L |
|Volumen Final (V2) | ¿? |
V2 = ((790 torr) (4.00L))/475 torr = 4.24 L Por lo que el volumen final es de 4.24L
Ejemplo 3.
Una muestra de gas ocupa3.44 L ¿Cuál será su nuevo volumen si su presión se duplica a temperatura constante?
Respuesta.
Según la ley de Boyle, el volumen de una muestra dada de gas es inversamente proporcional a su presión y al duplicar la presión el volumen, éste se reduce a la mitad (1.72L para este caso); la demostración es la siguiente:
P1 = 3.44 y si P2 = 2P1, es decir, la presión final es igual al...
Antes de iniciar de lleno con el tema, existen conceptos importantes de mencionar. Un de ellos es el término Presión . que se define como la fuerza por unidad de área, en un gas es igual a la fuerza que ejerce dicho gas sobre la superficie del cuerpo que lo contiene.
La presión puede ser medida en (atm) o presión atmosférica estándar, la cual se define como lapresión que mantiene una columna de mercurio a una altura vertical de 760mm. A una temperatura de 0°C. y por definición es su unidad es (1 atm). No confundir con la presión atmosférica, ya que ésta, varía según el día y el lugar en que se mida. Otra forma de medir la presión es por mm de Hg, es decir, los milímetros que se desplaza el mercurio, sin embargo otras de las unidades de presión másimportante es la de (torr). La unidad de torr se emplea con frecuencia para indicar la presión necesaria para sostener una columna de mercurio a una altura vertical de 1 mm. Así, 1 atm, es, igual a 760 torr.
Ejemplo. 1
¿Cuál es la presión en atmósferas de un gas que soporta una columna de mercurio a una altura de 1090 mm?
Respuesta:
Por ladefinición anterior se obtiene que:
Dado que 1 atm es la presión que mantiene una columna de mercurio a una altura vertical de 760mm.
1 atm 750 mm
Presión X 1090 mm
Valor a convertir Equivalencia
Por lo tanto: Variable a encontrar
Presión X = 1090 mm (1atm / 760 mm)Por lo que: Presión X = 1.43 atm.
Robert Boyle, fue un científico que investigó los efectos que ocurren al cambiar la presión de una gas sobre su volumen a temperatura constante. Sus investigaciones lo llevaron a la siguiente conclusión:
En pocas palabras, “Al comprimir un gas, éste se reduce”
Matemáticamente se resume de lasiguiente manera:
Donde P1= presión; V1 = Volumen inicial, P2 = presión final, V2 Volumen Final.
Ejemplo 2.
Si 4.00 L de gas a 1.04 atm sufren un cambio de presión a 745 torr a temperatura constante, ¿Cuál es su Volumen Final?
Respuesta.
Los datos con los que se cuenta son
Volumen inicial del Gas = 4.00 L
Presión Inicial del Gas = 1.04 atm
Y Presión final del Gas = 745 torr➢ Inicialmente existe un problema, las unidades de la presión final con la inicial son distintas, y para seguir con la solución del problema, se deben trabajar en unidades iguales, por lo que la presión inicial se transformará a torr.
Si
1 atm => 760 torr
1.04 atm => Presión X torr
La presión inicial del gas en torr es :
1.04 atm (760torr/1atm) = 790 torr
El primerpaso esta hecho
➢ El segundo paso es aplicar la fórmula de Boyle.
Como nos interesa el valor final del volumen del gas, después de aplicar cierta presión, de la fórmula inicial se despeja V2 (volumen final), quedando la ecuación de la siguiente manera:
Sustituyendo los valores con los que se cuenta en la ecuación se obtiene lo siguiente:
|Presión Inicial (P1) |1.04atm =>790 torr |
|Presión Final (P2) |745 torr |
|Volumen Inicial (V1) |4.24L |
|Volumen Final (V2) | ¿? |
V2 = ((790 torr) (4.00L))/475 torr = 4.24 L Por lo que el volumen final es de 4.24L
Ejemplo 3.
Una muestra de gas ocupa3.44 L ¿Cuál será su nuevo volumen si su presión se duplica a temperatura constante?
Respuesta.
Según la ley de Boyle, el volumen de una muestra dada de gas es inversamente proporcional a su presión y al duplicar la presión el volumen, éste se reduce a la mitad (1.72L para este caso); la demostración es la siguiente:
P1 = 3.44 y si P2 = 2P1, es decir, la presión final es igual al...
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