SEMANA 3 Y 4

 

 

LEY DE BOYLE- MARIOTTE 

formulada independientemente por el físico y químico anglo-irlandés Robert Boyle (1662) y el físico y botánico francés Edme Mariotte (1676), es una de las leyes de los gases que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante.

La ley dice:

“A temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce”

Para llegar a formular esta ley Boyle y mariotte introdujeron un gas en un cilindro con un émbolo móvil y media el cambio de la presión al bajar el émbolo (cambio del volumen del gas).

A continuación, hay una tabla que muestra algunos de los resultados que obtuvo Boyle de este fenómeno y otros datos que deben ser llamados con la información suministrada.

• desarrolle una expresión matemática que relacione la presión y el volumen de un gas a temperatura constante en el siguiente recuadro del modulo.
• Ahora desarrolle una expresión matemática que relacione la presión y el volumen en el estado inicial y final de un gas cuando este se comprime o se expande a temperatura constante.

ACTIVIDAD

Con las expresiones obtenidas desarrolle los siguientes ejercicios:

1. un tanque a presión de 5 atmósferas contiene 100 m3 de un gas. Calcular el volumen que ocuparía en un tanque a presión ambiente de 1 atmósfera si la temperatura permanece constante.

2. un globo de helio ocupa 100 litros a nivel del mar (1 atmósfera). Calcular el volumen del globo a 20 kilómetros de altura donde la presión del aire es de 0,054 atmósferas. Se considera que la temperatura es la misma en los dos puntos

3. Una muestra de oxígeno ocupa 4.2 litros a 760 mm de Hg. ¿Cuál será el volumen del oxígeno a 415 mm de Hg, si la temperatura permanece constante?

4. Un gas ocupa 1.5 litros a una presión de 2.5 atm. Si la temperatura permanece constante, ¿Cuál es la presión en mm de Hg, si se pasa a un recipiente de 3 litros?

LEY DE CHARLES 

Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenida a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.

En esta ley, Jacques Charles dice que, para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética debido al movimiento de las moléculas del gas.

La ley dice:

“A presión constante, el volumen que ocupa una muestra de gas es directamente proporcional a las temperaturas absolutas que soportan”

A partir de la gráfica anterior completar la siguiente tabla y establecer la expresión matemática en el recuadro de la derecha que relacione la temperatura y el volumen para un gas a presión constante.

ACTIVIDAD

Con las expresiones obtenidas desarrolle los siguientes ejercicios:

1. Se tiene un gas a una presión constante de 560 mm de Hg, el gas ocupa un volumen de 23 cm³ a una temperatura que está en 69°C. ¿Qué volumen ocupará el gas a una temperatura de 13°C?

2. El volumen de una muestra de oxígeno es 2.5 litros a 50°C ¿Qué volumen ocupará el gas a 25°C, si la presión permanece constante?

3. una determinada cantidad de neón ocupa 0,3 litros a 200ºC. Calcular el volumen que ocuparía a 0ºC si la presión se mantiene constante.