La ley de los gases combinada es una ley de los gases ideales que combina la ley de Boyle, la ley de Charles, y la ley de Gay-Lussac. Establece que la relación entre el producto presión-volumen y la temperatura absoluta de un gas es una constante. Se permite que cambien la presión, el volumen y la temperatura, pero la cantidad de gas (número de moles) permanece sin cambios. Básicamente, la ley de los gases combinados es la ley de los gases ideales, excepto que le falta la ley de Avogadro. La ley combinada del gas no tiene un descubridor oficial, por lo que no tiene nombre.
- Ley combinada de los gases: PV / T = k
- Ley de Boyle: PV = k
- Ley de Charles: V / T = k
- Ley de Gay-Lussac: P / T = k
Fórmula combinada de la ley de los gases
La fórmula básica para la ley combinada de los gases relacionada con la presión (P), el volumen (V) y la temperatura absoluta (T):
PV / T = k
La constante k es una constante verdadera, siempre que el número de moles de un gas permanezca igual. Si la cantidad de gas varía, k cambia.
La fórmula práctica de la ley de los gases combinados da las condiciones «antes y después» de un gas:
P 1 V 1 / T 1 = P 2 V 2 / T 2
Reorganizar las variables da:
P 1 V 1 T 2 = P 2 V 2 T 1
Cualquier unidad de presión y volumen está bien, pero la temperatura debe ser absoluta. En otras palabras, convierta las temperaturas Fahrenheit y Celsius a Kelvin.
Cómo se aplica la ley combinada de los gases a la vida cotidiana
La ley de los gases combinados tiene aplicaciones prácticas en la vida diaria. Se aplica siempre que la cantidad de gas permanece constante, pero la presión, el volumen y la temperatura cambian. Por ejemplo, la ley predice el comportamiento de la formación de nubes, refrigeradores y acondicionadores de aire. También se utiliza en otros cálculos de termodinámica y mecánica de fluidos.
Debido a que la ley de los gases combinados es una ley de los gases ideales, solo se aproxima al comportamiento de los gases reales. La ley se vuelve menos precisa a altas presiones y temperaturas.
Problema de ejemplo de la ley combinada de los gases
Encuentre el volumen de un gas a 760.0 mm Hg de presión y 273 K cuando se recolectan 2.00 litros a 745.0 mm Hg y 25.0 ° C.
Primero convierta 25.0 ° C a la escala Kelvin. Esto le da 298 Kelvin.
A continuación, inserte los valores en la fórmula de la ley de los gases combinados. El error más común que cometen los estudiantes es mezclar los números que van juntos. Anotar lo que le dan ayuda a evitar este error:
P 1 = 745.0 mm Hg
V 1 = 2.00 L
T 1 = 298 K
P 2 = 760.0 mm Hg
V 2 = x (la incógnita que está resolviendo)
T 2 = 273 K
Organiza la fórmula para resolver la incógnita:
P 1 V 1 / T 1 = P 2 V 2 / T 2
P 1 V 1 T 2 = P 2 V 2 T 1
V 2 = (P 1 V 1 T 2 ) / (P 2 T 1 )
Inserte los números:
V 2 = (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
V 2 = 1,796 L
V 2 = 1,80 L
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