Ley de los gases

LEY DE LOS GASES
Las leyes de los gases son producto de incontables experimentos de las propiedades físicas de los gases realizados durante varios siglos. Estas leyes han estado rigiendo muchos procesos y aplicaciones aportados al desarrollo de la ciencia.
Las propiedades termodinámicas del sistema en estudio están relacionadas de tal manera que si variamos el calor de alguna de ellas,automáticamente, le corresponderá una modificación de cualquiera de las restantes que contrarreste el efecto producido por la variación inicial. Afortunadamente se tiene la dependencia de las propiedades, de otra manera sus cálculos fueran muy complicados.
El estado termodinámico esta descrito por los valores numéricos de las propiedades termodinámicas.
Los gases, debido a su gran compresibilidad ydilatación térmica respecto de los líquidos y sólidos, ocupan un volumen que depende, muy sensiblemente, de las condiciones exteriores, tales como la presión y la temperatura.

A presiones suficientemente bajas y a temperaturas muy altas, todos los gases conocidos obedecen a tres leyes sencillas que relacionan el volumen con la presión y la temperatura. Los gases que obedecen a estas leyes sedenominan gases ideales o gases perfectos, razón por la cual, con frecuencia, se conocen con el nombre de leyes de los gases perfectos, y que se van a enunciar seguidamente. Son leyes aplicables únicamente a los gases que no experimenten cambios químicos al variar la presión o la temperatura.

Existe una ecuación matemática que reúne las propiedades de un sistema termodinámico. Todos los cambiosenergéticos de este sistema pueden ser modificados con la ecuación.

Ecuación de estado o ley de los gases ideales 
Si se combinan adecuadamente las leyes de Boyle y Charles con el principio de Avogadro, se llega a una expresión que relaciona simultáneamente el volumen de determinada cantidad de un gas con la presión y la temperatura del mismo. Esta ecuación recibe el nombre de ecuación de estadoo ley de los gases ideales :
PV |  = |  nRT |
R se conoce como la constante universal de los gases ideales y su valor depende de las unidades en que se expresen las diversas cantidades. Por convención, el volumen de un gas se expresa en litros, el valor de n en moles, la temperatura en °K y la presión en atmósferas.
El valor de la constante R, para una mol de cualquier gas a condicionesnormales se determina a partir de la ecuación anterior así :
 

 
La constante universal de los gases ideales es una constante física que relaciona entre sí diversas funciones de estado termodinámicas, estableciendo esencialmente una relación entre la energía, la temperatura y la cantidad de materia.
El modelo del gas ideal asume que el volumen de la molécula es cero y las partículas no interactúanentre sí. La mayor parte de los gases reales se acercan a esta constante dentro de dos cifras significativas, en condiciones de presión y temperatura suficientemente alejadas del punto de licuefacción o sublimación.
El valor de R en distintas unidades es:

Cuando la relación se establece con la cantidad de materia entendida como número de partículas, se transforma la constante R en laconstante de Boltzmann, que es igual al cociente entre R y el número de Avogadro:

LEY DE BOYLE – MARIOTTE

Robert Boyle (1627-1691): Fue filósofo y químico británico. Aunque se le asocia comúnmente con la ley de los gases que lleva su nombre, Boyle realizó muchas otras contribuciones importantes a la física y a la química.

La ley trata lo siguiente:
A temperatura constante, el volumen de unamasa dada de un gas perfecto es inversamente proporcional a la presión a que se encuentra sometido; en consecuencia, el producto Presión x Volumen es constante. Matemáticamente, esta ley se escribe en la forma,

pV=constante con T=constante

Ejemplo ley de Boyle:
Se tiene un volumen de 400 cm3 de oxígeno a una presión de 380 mm de Hg. Qué volumen ocupará a una presión de 760 mm de Hg,...