ley de los gases

Cuaderno de Física General
LEY DE LOS GASES.
Existen cuatro variables macroscópicas medibles en una muestra y son:
a) Masa
b) Volumen
c) Presión
d) Temperatura
Todas estas variables determinan el estado de la muestra y dependiendo de su estado la materia
puede existir en la fase solida, liquida o gaseosa. Al producir una variación en alguna de las
variables se observa que en general lasdemás variables se modifican y estos nuevos valores
caracterizan otro estado de la muestra.
P1

T1

P2

V1

T2

V2
Gas

Gas
Estado (1)

Estado (2)

Propiedades de los gases:
a) Compresión
b) Expansión
c) Ocupan todo el espacio del recipiente que los contiene
Ley de Boyle (transformación isotérmica) “A una temperatura constante y para una masa
dada de un gas, el volumen delgas varia de manera inversamente proporcional a la presión
absoluta que recibe”
Lo anterior significa que cuando un gas ocupa un volumen de un litro a una atmosfera de presión,
al aumentar la presión a dos atmosferas el volumen dela gas será de medio litro
P
P=

P1V1 = k y P2V2 = k
P1V1 = P2V2

Influencia de la presión sobre la densidad en los gases:
Al aplicar una presión en un gas,el volumen se reduce (manteniendo la temperatura constante y
por lo tanto la densidad aumenta.
P ρ
P = kρ
P1 = kρ1 y P2 = kρ2

Quím. Oscar Castañeda Bedolla

Página 1

Cuaderno de Física General
Ley de Charles (transformación Isobárica) “A una presión constante y para una masa dada de
un gas, el volumen del gas varia de manera directamente proporcional a su temperatura absoluta”
V TV = kT

Influencia de la temperatura sobre la densidad de los gases:
Al aumentar la temperatura a un gas, el volumen del gas aumenta (manteniendo la presión
constante) y por consiguiente la densidad disminuye.
ρ

ρ =

ρT = k
ρ 1T 1 = ρ 2T 2

Ley de Gay-Lussac (transformación Isocórico)”A un volumen constante y para una masa dada
de un gas, la presión absoluta que recibe el gas esdirectamente proporcional a su temperatura
absoluta”
P T
P = kT

Influencia del volumen sobre la densidad de los gases.
Como el volumen del gas es constante y la masa también, la densidad no sufre ninguna alteración.
Ley general del estado gaseoso “Para una masa dada de un gas, el volumen del gas es
directamente proporcional a su temperatura, e inversamente proporcional a la presión recibida”V
V=

donde

k=

Constante universal de los gases:
Como sabemos que k = o bien PV = kT el valor de K se encuentra determinado en función del
número de moles(n) del gas en cuestión:
k = nR
Sustituyendo
PV = nRT
Siendo
n=
Quím. Oscar Castañeda Bedolla

Página 2

Cuaderno de Física General

Donde: P = presión absoluta a la que se encuentra el gas
V = Volumen ocupado por el gasn = número de moles del gas el cual se obtiene dividiendo su masa entre el peso
molecular
R = constante universal de los gases
T = temperatura absoluta del gas
Para calcular el valor de la constante universal de los gases (R) se considera que un mol de
cualquier gas ideal y en condiciones normales de presión (una atmosfera) y de temperatura
(273:K) ocupa un volumen de 22.413 litros, por lotanto:
R=

=

= 0.0821

= 8.314

Ejercicios:
1.- Calcular el volumen final de una muestra de un gas con volumen inicial de 9 litros y cuya
presión es de 760 mm de Hg, si la temperatura se mantiene constante y la presión aumenta a
1520 mm de Hg.
R V = 4.5 litros
2.- Completa las siguientes tablas:
Estado
Presión (atm)

Volumen (lts)

P V (atm lts)

I
II
III
IV

0.50
1.01.5
2.0

12
6
4
3

6
6
6
6

Densidad
(g/litro)
1.8
3.6
5.4
7.2

Estado
I
II
III
IV

Temperatura (:C)

Temperatura (:K)

–73
127
327
527

200
400
600
800

Volumen (cm³)
150
300
450
600

Densidad (gr/lt)
1.8
0.9
0.6
0.45

3.- Un globo con aire tiene un volumen de 200 litros a 0:C ¿cual será su volumen final a 57:C? si
la presión del gas no...