Leyes Y Densidad De Volumen

LEY DE GAY-LUSSAC
Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante
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La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:
-Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.
-Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.
Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumentael número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.
Gay- Lussac descubrió que, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor:
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(El cociente entre la presión y la temperatura es constante)


Supongamos que tenemos un gas que seencuentra a una presión P1 y a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:

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Que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac.
Las temperaturas siempre deben ser expresadas en Kelvin para esta ley.
.
Ejemplo:
Cierto volumen de un gas se encuentra a una presión de 970 mmHgcuando su temperatura es de 25.0°C. ¿A qué temperatura deberá estar para que su presión sea 760 mmHg?
Solución: Primero expresamos la temperatura en kelvin:
T1 = (25 + 273) K= 298 K

Ahora sustituimos los datos en la ecuación:
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|970 mmHg |  |760 mmHg |
|------------ |= |------------ |
|298 K |  |T2 |


Si despejasT2 obtendrás que la nueva temperatura deberá ser 233.5 K o lo que es lo mismo -39.5 °C.





LEY DE CHARLES







Relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la presión es constante
En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumendel gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.

Charles fue el inventor del globo aerostático de hidrógeno. como no publicó los resultados de sus investigaciones sobre gases, se atribuye también esta ley a gay-Lussac, quien comprobó el fenómeno en 1802.
A presión constante, el volumen se dobla cuando la temperatura absoluta se duplica.
Como se aprecia en la figura 1. Apresión constante el volumen de un gas aumenta al aumentar la temperatura absoluta.
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Figura 1. A presión constante el volumen de un gas aumenta con la temperatura.

La expresión matemática de la ley de Charles es.
V/T= k'
k' es una constante.
 
EJERCICIO
Un globo con volumen de 4 L a 25o C reduce su volumen a 3.68 L cuando se introduce un buen rato en el refrigerador. ¿A qué temperaturaestá el refrigerador?
V1/T1= V2/T2
Se despeja T2
T2= T1 ( V2/V1)
298K ( 3.68 L/ 4 L) = 274.1 K
274.1K= 1o C










LEY DE BOYLE – MARIOTTE


En 1660 Robert Boyle encontró una relación inversa entre la presión y el volumen de un gas cuando su temperatura se mantiene constante
La expresión matemática de la ley de Boyle indica que el producto de la presión de un gas por su volumenes constante:
PV= K
P1V1= P2V2
Como muestra la figura 1, Cuando se somete un gas a una presión de 4 atmósferas el volumen del gas disminuye. Por lo tanto, A mayor presión menor volumen
 
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Figura 1. Gas sometido a presión de 4 atmósferas.
 
En la figura 2, se observa que cuando se disminuye la presión a 1 atmósfera, el volumen aumenta, debido a que los gases son compresibles. Por lotanto A menor presión Mayor volumen.
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Figura 2. Gas sometido a presión de 1 atmósfera.
El volumen es inversamente proporcional a la presión:
•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces...