Ley De Los Gases

3.- LEYES DE LOS GASES
Cualquier muestra de un gas puede describirse en función de cuatro magnitudes: masa,
volumen, presión y temperatura. La investigación de estas magnitudes con el aire condujo a
establecer relaciones cuantitativas entre ellas, válidas para todos los gases.
3.1. LEY DE BOYLE-MARIOTTE: PRESION Y VOLUMEN
El que los gases son compresibles es un hecho familiar. Cuandose aumenta la presión sobre
una cantidad determinada de un gas, como sucede en una bomba neumática, el volumen del gas
disminuye: cuanto mayor es la presión menor se hace el volumen. En 1.660, el químico inglés
Robert Boyle estudió los efectos de la presión sobre el volumen de aire y observó que cuando
duplicaba la presión el volumen de aire se reducía a la mitad; si la presión semultiplica por cuatro
el volumen se reduce a la cuarta parte de su valor original, etc, (como se observa en la gráfica que
es una hipérbola). Esta relación ha resultado ser válida para cualquier gas.

En otras palabras, lo que Boyle encontró es que:
Para una determinada masa de gas el volumen es
inversamente proporcional a la presión ejercida, si la
temperatura se mantieneconstante:

; (T y m constantes)

Se puede enunciar también de la siguiente forma:
"Para una misma masa de un gas a temperatura constante el producto del volumen del gas
por la presión que ejerce es constante"

Esta relación es conocida como Ley de Boyle-Mariotte.
Una forma conveniente de escribir la ley de Boyle para comparar la mismamuestra de gas,
a temperatura constante, bajo diferentes condiciones de presión y volumen, es
; (T y m constantes)
Si la presión y el volumen de una cantidad dada de un gas son inicialmente P1 y V1 y la
presión se cambia hasta P2, el nuevo volumen V2, viene dado por esta relación.
P.V = constante ( T y m constantes)
P1 . V1 =P2 . V2 = P3 . V3
V = constante.1 / PFísica y química 1º bachillerato Los gases

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P1
P2
P3
(K)
La Ley de Boyle expresa cuantitativamente el importante hecho de que un gas es compresible, y
cuanto másse comprime tanto más denso se hace. Ello es debido a que el mismo número de
moléculas y la misma masa ocupan un volumen menor. Por ejemplo, el aire que se encuentra
directamente sobre la superficie de la Tierra está comprimido por la masa de aire que se
encuentra sobre él; por tanto, cuanto mayor es la altura menos comprimido está el aire. El
resultado es que la densidad y la presión delaire decrecen conforme aumenta la altitud. Así, a
nivel del mar es de 1 atm, y a 2.500 m ( en las Montañas Rocosas) la presión es de sólo 0,75
atm y a 8.000 m ( en el Himalaya, donde están las cimas más altas del mundo) la presión
atmosférica es de únicamente 0,47 atm.
A.2.- Calcula el volumen ocupado por una muestra de hidrógeno a 3,00 atm si dicha muestra
tiene un volumen de 6,20 l auna presión de 1,05 atm.
Sol: 2,17 l
3.2. LEY DE CHARLES y GAY-LUSSAC: TEMPERATURA Y VOLUMEN
Unos cien años después del trabajo de Boyle, Charles y Gay-Lussac investigaban la dilatación
del aire y otros gases, es decir, el efecto que produce el cambio de la temperatura en el volumen de
una cantidad dada de aire manteniendo la presión constante. Encontraronque el gas se expandía al
calentarse de forma uniforme; así, por cada grado de aumento de la temperatura, el aumento de
volumen del gas es de 1/273 veces su volumen a 0 ºC. Por tanto, tal y como muestra la figura (a), el
volumen de un gas es una función lineal de su temperatura Celsius ( la gráfica V- t es una recta). El
volumen del gas se va contrayendo a medida que la temperatura...