Leyes de los Gases

LEY COMBINADA DE LOS GASES

La ley combinada de los gases o ley general de los gases es una ley de los gases que combina la Ley de Boyle, 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 de Charles establece que el volumen y la temperatura son directamente proporcionales entre sí, siempre y cuando la presión se mantenga constante. La ley de Boyle afirma que la presión y el volumen son inversamente proporcionales entre sí a temperatura constante. Finalmente, la ley de Gay-Lussac introduce una proporcionalidad directa entre la temperatura y la presión, 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:

La relación entre el producto presión-volumen y la temperatura de un sistema permanece constante.

Asi se formularía matemáticamente

Donde:

P es la presión

V es el volumen
T es la temperatura absoluta (en kelvins)

K es una constante (con unidades de energía dividida a la temperatura)que depende de la cantidad de gas considerado.

Esta es otra forma de expresarlo

 Donde presión, volumen y temperatura se han medido en dos instantes distintos 1 y 2 para un mismo sistema.

 El ejemplo más sencillo es el de los neumáticos. Antes de comenzar a moverse un vehículo, la temperatura del mismo suele ser de 20ºC,su presión de 1,8atm y el volumen equivale a 50L,una vez comenzado el movimiento su temperatura aumenta a 50ºC y su volumen a 50,5L. Aplicando la ley combinada de los gases se puede determinar la nueva presión de los mismos:1,965atm. 

Este resultado se obtiene despejando de la fórmula la incógnita correspondiente, o sea P2.
                        P1.V1/T1=P2.V2/T2    quedando     P2=P1.V1.T2/T1.V2

  

 LEY DE DALTON

 

La ley de las presiones parciales (conocida también como ley de Dalton) fue formulada en el año 1803 por el físico, químico y matemático británico John Dalton. Establece que la presión de una mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si sólo uno ocupase todo el volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura. La Ley de Dalton es muy útil cuando deseamos determinar la relación que existe entre las presiones parciales y la presión total de una mezcla de gases.

Se puede hacer una definición de la teoría mediante la aplicación de matemáticas, la presión de una mezcla de gases puede expresarse como una suma de presiones mediante:

 
                 O igual





Donde P1, P2, Pn representan la presión parcial de cada componente en la mezcla. Se asume que los gases no tienen reacciones químicas entre ellos, el caso más ideal es con gases nobles.

 Donde Mi es la fracción molar del i-ésimo componente de la mezcla total de los componentes. La relación matemática así obtenida es una forma de poder determinar analíticamente el volumen basado en la concentración de cualquier gas individualmente en la mezcla.

 
Donde la expresión Ci es la concentración del i-ésimo componente de la mezcla expresado en unidades de Partes por Millón (ppm).

La ley de las presiones parciales de Dalton se expresa básicamente con el siguiente enunciado: La presión total de una mezcla es igual a la suma de las presiones parciales de sus componentes.

De la ley de Dalton el ejemplo más común es el del buceo o submarinismo. A 50m de profundidad la presión absoluta es de 6atm (1atm de la presión atmosférica+5atm de la del agua), y la presión parcial de los principales componentes del aire(que es lo que vamos a respirar cuando nos sumergimos) es de: ppN2=4,74atm ppO2=1,26atm
 

Estas se determinan a través de la siguiente fórmula:
Presión parcial=Presión total x Fracción molar

 
La composición del aire es la siguiente: N2=0,79 y O2=0,21
El margen considerado seguro en cuanto a las presiones parciales de O2 en la mezcla está entre 0,16 y1,6.Hay riesgo de sufrir hipoxia(trastorno en el cual una parte del cuerpo o todo se ve privado de la falta de oxigeno) y pérdida repentina del conocimiento con una ppO2 menor a 0,16atm. La toxicidad del O2 se convierte en un riesgo con una ppO2 mayor a 1,6atm.Por lo tanto, es muy importante en buceo tener en cuenta las pp porque se puede sufrir intoxicación con algunos de los gases.

Responde:

1- ¿Qué leyes combina la Ley combinada de los gases?

2-¿Qué establece claramente la Ley de los gases combinados?

3-¿Con que otro nombre se conoce la Ley de Dalton?

4-¿Cuándo es útil la Ley de Dalton? 

P.D: Los peos no son comida

Cindy González