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Estado | Terminado |
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martes, 13 de junio de 2017
Modulo 12 Semana 4 Conceptos de electricidad y magnetismo
Ley de Avogadro
Concepto de MOL
El número de átomos
en 1 mol de cualquier elemento se llama el número de Avogadro que es: 6.022 x
1023.
1 mol de cualquier elemento es una muestra del elemento con
su masa en gramos es igual a la masa atómica de ese elemento.
Esta ley, descubierta por Avogadro a principios del siglo
XIX, establece la relación entre la cantidad de gas y su volumen cuando se
mantienen constantes la temperatura y la presión. La cantidad de gas será
considerada en moles.
Ley de Avogadro
“El volumen de un gas es directamente proporcional a la
cantidad de materia (número de moles), a presión y temperatura constantes”.
Entonces la Ley de
Avogadro para un cambio de condiciones iniciales a condiciones finales es:
Ejemplo:
Sabemos que 3.50 L de un gas contienen 0.875 mol. Si
aumentamos la cantidad de gas hasta 1.40 mol, ¿cuál será el nuevo volumen del
gas? (a temperatura y presión constantes).
Usemos la expresión de la ley de
Avogadro
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Despejemos los valores que estamos
buscando
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Sustituyamos los valores
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Multiplicamos los valores del numerador
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Dividiendo
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Simplifiquemos las unidades
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El volumen final
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lunes, 12 de junio de 2017
Ley de Charles
La unidad en el Sistema Internacional de Medidas (SI) para
el volumen es el m3 y la
temperatura se maneja en kelvin.
Ley de Charles
“A presión constante, el volumen
de la masa de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta
del gas”
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Si tenemos un volumen de gas, que
se encuentra a una temperatura (T1) y variamos el volumen de gas
hasta (V2), entonces la temperatura cambiará (T2)
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Expresión algebraica.
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Ejemplo:
Un gas tiene un volumen de 2.5 L a 25°C. ¿Cuál será su nuevo
volumen si bajamos la temperatura a 10°C?
·
Primero expresamos la temperatura en kelvins.
T1= 25°C + 273.15 = 298.15K
T2= 10°C + 273.15 = 283.15K
·
Usamos la expresión
·
Sustituyamos la presión y temperatura iniciales
V1, T1 y la temperatura final T2
·
Multiplicamos los valores del numerador.
·
Dividamos los valores restantes.
·
Simplifiquemos las unidades.
·
Volumen final después del cambio de temperatura.
V2
= 2.37l
Ley de Gay-Lussac
Ley de Gay-Lussac
Enunciada por Gay-Lussac a principios de 1800, en la que establecía
la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es
constante.
Se puede aumentar la presión del gas añadiendo calor al recipiente, siempre y cuando el volumen sea constante. |
al añadir calor, la presión del gas aumenta ya que las moléculas de este chocan a una mayor velocidad en el mismo volumen que se encontraba anteriormente. |
|
EJEMPLO.
Un gas recibe una presión de 3atm, su temperatura es de 280K
y ocupa un volumen de 3.5cm3. Si el volumen es constante y la
temperatura aumenta a 310K ¿Cuál es ahora la presión del gas?
Despejemos la presión final de P2
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Sustituyamos la presión y
temperatura iniciales P1, T1 y la temperatura final T2
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Multipliquemos los valores del
numerador
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Dividamos los valores
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Simplifiquemos las unidades
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Esta es la presión del gas cuando
la temperatura aumento
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Ley de Boyle-Mariotte
Las primeras mediciones experimentales del comportamiento
térmico de los gases fueron realizadas por Robert Boyle (1627-1691). Él llevó a
cabo un estudio exhaustivo de los cambios en el volumen de los gases como
resultado de cambios en la presión. Las demás variables, como la masa y la
temperatura, se mantuvieron constantes.
Boyle encontró que cuando la presión se disminuye a la
mitad, el volumen se duplica, es decir, que existe una variación proporcional
inversa entre las dos cantidades.
Sus resultados fueron llamados:
Ley de Boyle
“A temperatura constante, el volumen
de una masa gaseosa es inversamente proporcional a la presión que se aplica.”
Tenemos un volumen de gas V₁ que se
encuentra a una presión P₁. Si variamos el volumen de gas hasta V₂, entonces la
presión cambiará a P₂.
P₁ V₁ = P₂
V₂
Ejemplo
¿Qué volumen de gas hidrógeno a presión atmosférica se
requiere para llenar un tanque de 5000cm3 bajo una presión de 530 Pa ?
Primero identifiquemos las condiciones iniciales y las
condiciones finales. Las condiciones iniciales serán la presión atmosférica,
cuyo valor es 101325 Pa, y el volumen de gas hidrógeno que estamos buscando.
Las condiciones finales serán el volumen del tanque y la presión que este
posee.
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Tomemos
la expresión de la ley de Boyle
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Despejemos
el volumen inicial
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Sustituyamos
valores
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Multipliquemos
las cantidades del numerador
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Dividamos
los valores
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Simplifiquemos
unidades
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Volumen
de hidrógeno buscado
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