Leyes de los gases

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  • 1. Leyes de los gases

2. Leyes de los gases (ver video) Sontres las variables que rigen el comportamiento de los gases: Presin Temperatura VolumenCuando cambia la temperatura, la presin del gasvaria directamente con la temperatura, si el volumense mantiene constante (Ver figura)El volumen aumenta si la temperatura aumenta; esdecir, se tiene una relacin directamenteproporcional si la presin se mantiene constante (Verfigura) 3. En la figura la line recta corta al eje de latemperatura T en el valor -273.15 C, quecorresponde al cero absoluto. Ejemplo:Tomaremos una gas al que designaremos gas A,que ocupa un volumen inicial Vo a O C: sidejamos que se dilate libremente la presi quesoporta es la atmosfrica. 4. Sitomamos otro gas B cuyo volumen estambin Vo a 0 C, y variamos sutemperatura, atrasar una grafica que relacionesu volumen y temperatura obtendremos unarecta uqe corta el eje T . Al tomar un tercer gas C cuyo volumen a OCes distinto al volumen de A y B, encontraremosuna variacin lineal al graficar 5. Formula :PV=(Constante)T P=es la presin en pascales, de un gas ideal V=Volumen en m N= es el numero de moles que existen en elvolumen. R= Es la constante universal del estado gaseoso,igual a 8314J/Kmol K cuando n se expresa enkilomoles. Si n se expresa en moles, la constante Res 8.314J/mol K. T= Temperatura en grados Kelvin. 6. Ley general de los gasesLEY DE CHARLESLEY DE GAY-LUSSAC 7. LEY DE CHARLESExperimento con los gases que seexpanden aumentando su temperatura;enuncio la ley que lleva su nombre:A una presin constante y para una masadada de un gas, el volumen del gas esdirectamente proporcional a sutemperatura absoluta. 8. 9. Setiene una masa gaseosa de 20L a unatemperatura de 20C que volumen seobtendr cuando la temperaturaaumente a 47C cuando la presin semantenga constante? DATOS: V1: 20L T1: 20C + 273 = 293K V2: ? T2: 47C + 273 = 320 K 10. FORMULAY DESARROLLAV1 = V2 , de donde T1T2 V2 = V1 T2 T1SUSTITUYENDO : V2 = (201) (320K) = 6400L = 21.84L293 K 293 V2 = 21.84L 11. LEY DE GAY LUSSACDetermino la siguiente Ley:Si se tiene un volumen constante de una masa dad de gas, la presin absoluta que recibe el gas es direccionalmente proporcional a su temperatura absoluta.Lo anterior quiere decir que cuando la temperatura aumenta, su presin crece en la misma proporcin. 12. DE DONDE:P 1 = P2 T1T2Ejemplo: Una masa de gas recibe una presin absoluta de 2atm, sutemperatura es de 33C y ocupa un volumen constante de 400cm3. Sila temperatura aumenta a 100C Cul ser la presin absoluta delgas?DATOS: P1 = 2 atm T1 = 33C + 273 = 306K P2 = ? T2 = 100C + 273 = 373KFORMULA Y DESARROLLO P1 = P2 T1 T2P2 = P1 T2T1 13. P2 = (2 atm) (373K) = 746 atm = 2.44 atm306 K 306P2 = 2.44 atm 14. QUE ES UN GAS IDEAL? Cualquier gas se considera como un fluido, por quetiene las propiedades que le permiten comportarsecomo tal. Sus molculas , en continuo movimiento ,lograncolisionar las paredes del recipiente que los contiene ypor lo general ejercen una presin permanente;debido a su expansibilidad, intermolecular (entremolcula y molcula) hace que un gas , al iraadindole energa calorfica, tienda a aumentar suvolumen 15. En la naturaleza no existe ungas idealLas caractersticas de un gas ideal son : Un gas esta constituido por molculas de igual tamao y masa, erouna mezcla de gases diferentes. Se le supone con un nmero pequeo de molculas, as su densidades baja y su atraccin molecular es nula. El volumen que ocupa el gas mnimo, en comparacin con elvolumen total de un recipiente. Las molculas de un gas contenidas en un recipiente se encuentranen constante movimiento, por lo que chocan, ya entre s o contra lasparedes del recipiente que las contiene. 16. Ecuacin general de los gasesideales. Partiendo de la ecuacin de estado:Tenemos que:Donde R es la constante universal de los gases ideales, luego parados estados del mismo gas, 1 y 2: 17. Para una misma masa gaseosa (por tanto, el nmero de moles n es constante), podemos afirmar que existe una constante directamente proporcional a la presin y volumen del gas, e inversamente proporcional a su temperatura. 18. Ley de Boyle-Mariotte LaLey de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presin de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presin:K= constanteP= presinV= volumen 19. Cuando aumenta la presin, el volumen baja, mientras que si la presin disminuye el volumen aumenta. No es necesario conocer el valor exacto de la constante para poder hacer uso de la ley: si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deber cumplirse la relacin: 20. Al despejar Esta ley es una simplificacin de la ley de los gases ideales o perfectos particularizada para procesos isotermos de una cierta masa de gas constante.