La Ley General de los Gases

La Ley General de los Gases

La ley general de los gases es una ley de los gases que combina la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac. Estas leyes matemáticamente se refieren a cada una de las variables termodinámicas con relación a otra mientras todo lo demás se mantiene constante.

La Ley General de los Gases consiste en la unión de las siguientes leyes:

  • Ley de BoyleP1 · V1 P2 · V2
  • Ley de Gay-LussacP1 / T1 P2 / T2
  • Ley de CharlesV1 / T1 V2 / T2

Todas ellas se condensan en la siguiente fórmula que es aplicable para una misma cantidad de gas:

P1 · V1 T1 P2 · V2 T2

donde:

  • es la presión
  • es el volumen
  • es la temperatura absoluta (en grados Kelvin)

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Ejemplos de la Ley General de los Gases:

  • Ejemplo 1: un gas tiene una presión de 600 mmHg, un volumen de 670 ml y una temperatura de 100ºC. Calcular su presión a 200ºC en un volumen de 1,5 litros.
    • P1 = 650 mmHg
    • V1 = 670 ml = 0,67 litros
    • T1 = 100ºC = 373ºK
    • P2 = ?
    • V2 = 1,5 litros
    • T2 = 200ºC = 473ºK

    Despejamos P2 :

  • Solución: tenemos masa constante de gas por lo que podemos aplicar la Ley General de los Gases: P1 · V1T1 P2 · V2 T2 , donde:
    • P2 = (P1 · V1 T1 ) · (T2 V2)
    • P2 = (650 · 0,67 / 373) · (473 / 1,5) = 368 mmHg
  • Ejemplo 2: Calcular la temperatura de una determinada cantidad de gas que pasa de 1 atmósfera a 2 atmósferas de presión y de un volumen de 1 litro a 0,5 litros si la temperatura inicial es 25ºC.
    Despejamos T2 :

    • T2 = (P2 · V2) · T1 / (P1 · V1)
    • T2 = (2 atm. · 0,5 litros) · 298ºK / (1 atm. · 1 litro) = 1192ºK
    • T2 =  1192ºK → en grados Centígrados: T2 = 1192 – 273 = 919ºC
  • Solución: tenemos masa constante de gas por lo que podemos aplicar la Ley General de los Gases: P1 · V1T1 P2 · V2 T2 , donde:
    • P1 = 1 atm.
    • V1 = 1 litro
    • T1 = 25ºC → en grados Kelvin: T1 = 25 + 273 = 298ºK
    • P2 = 2 atm.
    • V2 = 0,5 litros
    • T2 = ?

Ejercicios de la Ley General de los Gases:

Ejercicio 1: tenemos una cantidad fija de gas que ocupa 20 litros a 10ºC y 1 atmósfera a presión atmosférica. Calcular la presión una vez comprimido a 10 litros y a temperatura de 50ºC.

Ejercicio 2: un globo metereológico ocupa 5 mde helio a nivel del mar (1 atmósfera) y 25ºC. Calcular el volumen del globo a 20 kilómetros de altura donde la presión del aire es de 0,054 atmósferas y la temperatura de -55ºC.

Ver solución

Leyes de los Gases: 

  • Ley de Avogadro:  V1 / n1 V2 / n2
  • Ley de  Boyle:  P1 · V1 P2 · V2
  • Ley de Gay – Lussac:  P1 / T1 P2 / T2
  • Ley de Charles: V1 / T1 V2 / T2
  • Ley de los Gases Ideales: P · · · T
  • Ley  General de los Gases: P1·V1 T1 P2·V2 T2
  • Ley de  Graham: v1 v2 = (M2 / M1)-1/2
  • Ley de  Dalton: PTotal p1+p2+…+pn
  • Ley de  Henry: p kH · c

 

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