Busca información de las siguientes leyes, describelas brevemente, y escribe su
expresión matemática de cada ley:
a Ley de Boyle relación de volumen y presión
b) Ley de Charles, relación de volumen y temperatura
c) Ley de Gay-Lussac relación entre presión y temperatura
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
La ley experimental de los gases es una ley que combina la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac. Estas leyes se refieren a cada una de las variables que son presión, volumen y temperatura absoluta. La ley de Charles establece que el volumen y la temperatura absoluta son directamente proporcionales cuando la presión es constante. La ley de Boyle afirma que presión y el volumen son inversamente proporcionales entre sí a temperatura constante. Finalmente, la ley de Gay-Lussac introduce una proporcionalidad directa entre la presión y la temperatura absoluta, siempre y cuando se encuentre a un volumen constante. La interdependencia de estas variables se muestra en la ley de los gases combinados, que establece claramente que:
Explicación:
La relación entre el producto presión-volumen y la temperatura de un sistema permanece constante.
Matemáticamente puede formularse como:
Donde:
P es la presión
V es el volumen
T es la temperatura absoluta (en kelvins)
K es una constante (con unidades de energía dividido por la temperatura) que dependerá de la cantidad de gas considerado.
Donde presión, volumen y temperatura se han medido en dos instantes distintos 1 y 2 para un mismo sistema.
En adición de la ley de Avogadro al rendimiento de la ley de gases combinados se obtiene la ley de los gases ideales.
Índice
1 Derivación a partir de las leyes de los gases
2 Aplicaciones
3 Véase también
4 Enlaces externos
5 Referencias
Derivación a partir de las leyes de los gases
Ley de Boyle establece que el producto presión-volumen es constante:
PV = K1
Ley de Charles muestra que el volumen es proporcional a temperatura absoluta:
V = K2T
Ley de Gay-Lussac dice que la presión es proporcional a la temperatura absoluta:
P = K3 T
donde P es la presión, V el volumen y T la temperatura absoluta de un gas ideal.
PV =K2K3T2
Mediante la combinación de (2) o (3) podemos obtener una nueva ecuación con P, V y T.
PV=k_{2}{k}_{3}{T}^{2}}{ PV=k_{2}{k}_{3}{T}^{2}}
Definiendo el producto de K2 por K3 como K4:
PV=k_{4}{T}^{2}}{ PV=k_{4}{T}^{2}}
Multiplicando esta ecuación por (1):
(PV)}^{2}={k}_{1}k_{4}{T}^{2}} (PV)}^{2}={k}_{1}k_{4}{T}^{2}}
Definiendo k5 como el producto de k1 por k4 reordenando la ecuación:
\ {\frac {{(PV)}^{2}}{{T}^{2}}}={k}_{5}} {(PV)}^{2}}{{T}^{2}}}={k}_{5}}
Sacando raíz cuadrada:
{PV}{T}}= k}_{5} {PV}{T}}= {{k}_{5}}}}
Renombrando la raíz cuadrada de k5 como K nos queda la ecuación general de los gases:
{PV}{T}}=K {PV}{T}}=K