Ejemplos de la Ley de Gay-Lussac

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La ley de Gay-Lussac:

La Ley de Gay-Lussac es una ley de los gases que relaciona la presión y la temperatura a volumen constante.

En 1802 Gay-Lussac descubrió que a volumen constante, la presión del gas es directamente proporcional a su temperatura (en grados Kelvin): P = k · T (k es una constante).

Por lo tanto: P₁ / T₁ = P₂ / T₂

Lo cual tiene como consecuencia que:

• Si la temperatura aumenta la presión aumenta
• Si la temperatura disminuye la presión disminuye

Representación esquemática de la Ley de Gay-Lussac

Ejemplos de Ley de Gay-Lussac:

• Ejemplo 1: Calentamos una muestra de aire a volumen constante. Empezamos en condiciones ambiente, es decir, presión de 1 atmósfera y temperatura de 22ºC (295ºK) y vamos subiendo de 100 en 100ºK. Los valores de presión obtenidos han sido:
• Estado 1: 295ºK y 1,00 atm → P/T = 0,00339 = k
• Estado 2: 395ºK y 1,34 atm → P/T = 0,00339 = k
• Estado 3: 495ºK y 1,68 atm → P/T = 0,00339 = k
• Estado 4: 595ºK y 2,02 atm → P/T = 0,00339 = k
• Estado 5: 695ºK y 2,36 atm → P/T = 0,00339 = k

resultados del experimento

• Ejemplo 2: un gas ocupa un recipiente de 1,5 litros de volumen constante a 50ºC y 550 mmHg. ¿A qué temperatura en °C llegará el gas si aumenta la presión interna hasta 770 mmHg?
  

  
  

  Solución: relacionamos temperatura con presión a volumen constante, por lo tanto aplicamos la Ley de Gay-Lussac: P₁ / T₁ = P₂ / T₂, donde:

  • T₁ = 50ºC → 50 + 273 = 323ºK
  • P₁ = 550 mmHg
  • P₂ = 770 mmHg 
  • T₂ = ?

  Despejamos T₂:

  • P₁ / T₁ = P₂ / T₂ → T₂ = P₂ / (P₁ / T₁ ) 
  • T₂ = 770/ (550 / 323) = 452,2 ºK

Ejercicios de la Ley de Gay-Lussac:

Ejercicio 1: un tanque contiene gas a 20ºC Y 10 atmósferas de presión. El tanque está preparado para soportar 13 atmósferas. Si debido a un incendio, la temperatura asciende a 100ºC ¿soportaría el tanque la presión?

Ejercicio 2: un gas en un tanque ejerce 2 atmósferas de presión a 25ºC. Calcular la temperatura a la que habría que enfriarlo para que la presión disminuyera hasta 1 atmósfera.

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 · V = n · R · T

• Ley  General de los Gases: P₁·V₁ / T₁ = P₂·V₂ / T₂

• Ley de  Graham: v₁ / v₂ = (M₂ / M₁)^-1/2

• Ley de  Dalton: P_Total = p₁+p₂+...+p_n

• Ley de  Henry: p = k_H · c

versión 3 (17/09/2015)