TRABAJO FISICA

Hernan Camargo, Cristian Bran, Camilo Torres.

LABORATORIO # 4
LEYES DE LOS GASES

OBJETIVO:
1. Comprobar las leyes de los gases.
2. Entender los diferentes procesos con el gas ideal.

MARCO TEORICO:
En Termodinámica, se utiliza el modelo de gas ideal, el cual es aquel gas que cumple con las leyes empíricas de Charles-Gay-Lussacc y Boyle-Mariotte, las cuales se llaman simplemente como las leyesde los gases. Los gases que cumplen estas leyes tienen presiones bajas y altas temperaturas. Estas leyes se pueden resumir en una ecuación llamada ecuación de estado del gas ideal incluyendo el principio de Avogadro, la cual se escribe como:
𝑷𝑽=µ𝑹𝑻
Donde P es presión, V Volumen del gas, µ número de moles del gas R la constante universal de los gases y T la temperatura en escala absoluta.




LASLEYES DE LOS GASES
Experimentos realizados con un gran número de gases revelan que se necesitan cuatro variables para definir la condición física o estado, de un gas: temperatura, T; presión, P; volumen, V, y la cantidad de gas, la cual por lo general se expresa como el número de moles, n. Las ecuaciones que expresan las relaciones entre T, P, V y n se conocen como leyes de los gases. Como elvolumen se mide fácilmente, las primeras leyes de los gases que se estudiaron expresaban el efecto de una de las variables sobre el volumen manteniendo constantes las variables restantes.

LEY DE BOYLE
A temperatura constante, el volumen de una muestra de gas es inversamente proporcional a la presión del gas. V=constante/ P o bien P x V= constante
Al aumentar la presión de una muestra de gas atemperatura constante, disminuye el volumen de esa muestra. La ley de Boyle se utiliza para calcular el nuevo volumen que ocupara una muestra de gas si se cambia su presión. También puede emplearse para calcular la presión necesaria para lograr determinado cambio de volumen, siempre que la temperatura no cambie. Entonces, la ley de Boyle establece que:
“El volumen de una cantidad fija de gas mantenidaa una temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión”.

LEY DE CHARLES
Charles observó el efecto de la temperatura sobre el volumen de un gas. Charles encontró que el volumen de varios gases se expandía la misma fracción cuando los sometía al mismo cambio de temperatura.
Poco después descubrió que si un volumen dado de cualquier gas a 0ºC se enfriaba 1ºC, el volumen se reducía1/273; si se enfriaba 2ºC, disminuía 2/273; si se enfriaba 2.ºC, 20/273, y así sucesivamente. Como por cada grado de enfriamiento, el volumen se reducía 1/273, llegó a la conclusión de que cualquier cantidad de gas tendría un volumen cero si se pudiera enfriar a -273ºC. Desde luego que ningún gas real se puede enfriar a -273ºC, por la sencilla razón de que se licuaría antes de alcanzar esatemperatura.
Sin embargo, se hace referencia a -273ºC (con más precisión, -273.15ºC) como cero absoluto de temperatura; esta temperatura es el punto cero en la escala kelvin y es la temperatura a la cual el volumen de un gas ideal, o gas perfecto, sería igual a cero. Entonces la ley de Charles se enuncia como:
“A presión constante, el volumen de una masa fija de cualquier gas es directamente proporcionala la temperatura absoluta”, lo cual se puede expresar como:

Esto significa que el volumen de un gas varía en forma directa con la temperatura absoluta cuando la presión permanece constante. La ecuación de la Ley de Charles puede escribirse como: V=Kt o V/T=k (a presión constante) Donde k es una constante para cierta masa de gas. Si la temperatura absoluta de un gas se duplica, el volumentambién se duplicará.

LEY DE GAY-LUSSAC
J. L. Gay-Lussac se dedicó al estudio de las relaciones volumétricas de los gases. Para describir una cantidad fija de gas se necesitan tres variables (presión, P; volumen, V, y temperatura, T).
Con la ley de Boyle, PV=k, se relacionan la presión y el volumen a temperatura constante; con la ley de Charles, V=kT, se relacionan el volumen con la temperatura a...