# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Uno de los aspectos más asombrosos que podemos conocer sobre los gases es que, a pesar de las grandes diferencias en las propiedades químicas que tiene cada uno de ellos, todos los gases obedecen más o menos a las leyes de los gases. Las leyes de los gases se refieren a cómo se comportan los gases con respecto a la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad.

En qué consiste la ley de Gay-Lussac

La ley de Gay-Lussac es una ley que nos dice que dependiendo del volumen que exista de manera constante, la presión de un gas será directamente proporcional a la temperatura. Cuando se aumenta la temperatura, las moléculas que tiene un gas se movilizan más rápidamente y por esta razón aumenta el número de choques que se da contra las paredes, en otras palabras, se aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.

Consiste en establecer una relación entre el presión y la temperatura de un gas ideal, manteniéndolo a un volumen constante, por medio de una constante de proporcionalidad directa. En la se nos dice que cuando hay un volumen constante, al aumentar la temperatura, la presión del gas aumenta y cuando se disminuye la temperatura, presión del gas disminuye.

La ley fue publicada primero por Louis Joseph Gay-Lussac en 1802, pero hacía referencia al trabajo no publicado de Jacques Charles, de alrededor de 1787, lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles. La relación había sido anticipada anteriormente en los trabajos de Guillaume Amontons en 1702.

Quién la propuso

El científico que propuso la ley fue Gay-Lussac quien nació en St. Leonard, un pueblo al sur de Francia, y quien estudió en la Escuela Politécnica de París. Al salir de ésta, en 1801, inició su trabajo en el Departamento de Caminos y Puentes. Inició sus investigaciones al ser elegido por Berthollet para trabajar como su asistente en los establecimientos químicos del gobierno.

Enunciado de la ley de Gay-Lussac

La ley de Gay-Lussac establece como enunciado que:
"A volumen constante, la presión que ejerce el gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta que soporta" La ecuación o fórmula matemática que nos explica la ley de Gay-Lussac se escribe de la siguiente forma:
donde:

Experimentos

Algunos experimentos que se pueden hacer con esta ley son:

Experimento 1

Materiales:

Procedimiento:

En un tubo de ensayo se deposita un poco de agua y se tapa el tubo con un corcho.

Luego se empieza a calentar el tubo con una vela, el gas que había dentro del tubo (el vapor generado por el agua y el aire) empezara a expandirse.

Se necesitara una vía de escape así que el corcho saldrá volando y el gas ya podrá salir tranquilamente.

Experimento 2

Materiales:

Procedimiento:

En la punta de la botella pondremos la boca del globo y luego calentaremos la botella.

Después de un buen rato el gas se expenderá hasta inflar el globo de caucho.

Aplicaciones

Algunas de las aplicaciones en las cuales podemos observar esta ley son las siguientes:

La ley de Gay-Lussac es aplicada en nuestra vida diaria por ejemplo en las ollas a presión en las cuales cuando se aumenta la temperatura de la olla, el gas en el interior elevara su presión.

Para diseñar propulsores en latas la presión de manera que el gas se pueda acumular y después tener una salida controlada.

En las latas de soda o refresco como popular se conocen, se hace uso de los gases, ya que la cantidad de gas que se encuentra disuelta en un líquido es directamente proporcional a la presión que ejerce ese gas sobre el líquido. Al ser la soda un líquido que usa dióxido de carbono, cuando se abre la lata escapa el gas y el carbono disuelto se eleva hasta arriba y escapa, de ahí el sonido que emite.

Importancia de la ley de Gay-Lussac

Básicamente, la importancia que tiene esta ley de gas es que nos indica que al aumentar la temperatura de un gas, su presión aumenta proporcionalmente, asumiendo que el volumen no cambia. De manera muy parecida, cuando se disminuye la temperatura, la presión cae de manera proporcional.

En la vida cotidiana la ley de Gay-Lussac tiene una amplia gama de aplicaciones y algunos de los ejemplos más comunes se mencionan a continuación:

Cuando un neumático de un automóvil se encuentra en llamas: la goma que se está quemando va a provocar un aumento en la presión del aire en el neumático porque se da un aumento en la temperatura lo que puede provocar una explosión de la pared del neumático.

Cuando se dispara una bala: la ley de Gay-Lussac se puede aplicar en este caso cuando el encendido de la pólvora forma un gas sobrecalentado que al mismo tiempo aumenta la presión haciendo que la bala viaje a alta velocidad por mucho más tiempo.

Cuando se calienta una lata de aerosol que está cerrada: el aumento de la temperatura aumenta la presión que podría llegar a provocar la explosión del contenedor. Por esto vemos una advertencia en las botellas de desodorante y oros productos enlatados.

Calentamiento de alimentos en un horno: al colocar los alimentos en un horno para calentarlos, el aire dentro del horno se calienta y se presuriza.

Escrito por Gabriela Briceño V.

# data[].attributes.attachment_link.title
Ley de Gay-Lussac | Qué es, en qué consiste, enunciado, fórmula, ejemplos

# data[].attributes.attachment_link.description
La ley de Gay-Lussac establece que cuando los gases reaccionan, lo hacen en volúmenes que tienen una relación simple entre sí, y que al volumen del producto formado, si es gaseoso, mantiene la temperatura y la presión constantes.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
La ley de Boyle-Mariotte, o ley de Boyle, formulada independientemente por el físico y químico británico Robert Boyle en 1662 y el físico y botánico francés Edme Mariotte en 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 presión ejercida por una fuerza química es inversamente proporcional a la masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante (si el volumen aumenta la presión disminuye, y si el volumen disminuye la presión aumenta).

Hay dos modelos que Boyle explicó sobre la relación entre gas y volumen.

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

Matemáticamente se puede expresar así:

Símbolo

Nombre

Constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.[1] ​

Cuando aumenta la presión, el volumen baja, mientras que si la presión disminuye, el volumen aumenta, No es necesario conocer el valor exacto de la constante para poder hacer uso de la ley: si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:

Símbolo

Nombre

Presión inicial

Presión final

Volumen inicial

Volumen final

Además, si se despeja cualquier incógnita se obtiene lo siguiente:

También conocido como la regla de tres

Esta ley es una simplificación de la Ley de los gases ideales particularizada para procesos isotérmicos de una cierta masa de gas constante.

Junto con la ley de Charles, la ley de Gay-Lussac, la ley de Avogadro y la ley de Graham, la ley de Boyle forma las leyes de los gases, que describen la conducta de un gas ideal. Las tres primeras leyes pueden ser generalizadas en la ley de los gases ideales.

Esta teoría explicaba que los átomos y moléculas, en el estado gaseoso, se comportan como centros puntuales de masa que sólo en el rango de las altas presiones y bajas temperaturas son afectadas por las fuerzas atractivas. Fuera de estos límites, las propiedades físicas de un gas se deben principalmente al movimiento independiente de sus moléculas.

Si se considera a un gas contenido en un recipiente, la presión que este ejerce es la fuerza por unidad de área sobre las paredes debida a los impactos elásticos de las moléculas.

Robert Boyle descubrió en 1662 la relación matemática entre la presión y el volumen de una cantidad fija de gas a temperatura constante. Según la ley de Boyle, el volumen de una masa dada de gas varía en forma inversamente proporcional a la presión cuando la temperatura se mantiene en un valor fijo. La expresión matemática de la ley se escribe:

P x V = k (proceso isotérmico) (13.1)

La magnitud de la constante k es función de la cantidad química de gas y de la temperatura.

Para dos estados diferentes 1 y 2, la ley implica:

P1V1 = P2 V2 (13.2)

Es decir, si se explora el comportamiento físico de un gas de acuerdo con la ley de Boyle y asumiendo comportamiento ideal, se puede concluír que, a temperatura constante:

Si se duplica la presión sobre una masa dada de gas, su volumen se reduce a la mitad. Si el volumen de una masa dada de gas se triplica, la presión se reduce en un tercio.

Es usual en los experimentos sobre la ley de Boyle obtener un conjunto de datos de presión y volumen, los cuales se pueden representar gráficamente para obtener el valor de k. Un gráfico de P versus V (figura 13.1) da como resultado la hipérbola característica que corresponde a la ecuación 13.1. Si se repite el experimento a temperaturas diferentes se genera una familia de hipérbolas, y debido a que la temperatura es constante a lo largo de cada línea, éstas curvas se denominan isotermas.

Para poder verificar su teoría, Mariotte introdujo un gas en un cilindro con un émbolo y comprobó las distintas presiones al bajar el émbolo.​ A continuación hay una tabla que muestra algunos de los resultados obtenidos en este fenómeno siendo así:

Si se observan los datos de la tabla se puede comprobar que al aumentar la presión, el volumen disminuye. Por ello se usa una diagonal isotérmica para representarlo en una gráfica. y ( aumenta y que al multiplicar ( ) ) se obtiene .

Greiner, Walter; Neise, Ludwig; Stöcker, Horst (1997). Thermodynamics and Statistical Mechanics, Springer. ISBN 0-3-87-94299-8.

Levine, Ira N. (1978). Physical Chemistry', University of Brooklyn: Mcgraw-Hill.

# data[].attributes.attachment_link.description
La ley de Boyle-Mariotte, o ley de Boyle, formulada independientemente por el físico y químico británico Robert Boyle en 1662 y el físico y botánico francés Edme Mariotte en 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.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Inicio " Física " Ley de Gay-Lussac

El científico francés Louis Joseph de Gay-Lussac estudió los fenómenos que suceden con un gas, cuando se encuentra contenido en un recipiente cerrado (volumen fijo), y varía la temperatura. Los gases, desde el punto de vista físico, se pueden estudiar a partir de tres características que son: el volumen, que es el espacio que ocupa, y que para fines experimentales es el Volumen que llena de un recipiente. La presión, que es la fuerza que el gas ejercer sobre las paredes del recipiente y también la fuerza que se le puede aplicar al gas, por ejemplo, mediante un émbolo. La tercera característica es la temperatura, ya que los gases aumentan su movimiento cuando aumenta la temperatura y cuando ésta disminuye, también disminuye su movimiento.

Como resultado de sus observaciones, se dio cuenta de que a tener un volumen determinado de gas y este no se varía a lo garlo del experimento, al calentar la masa de gas, aumenta su energía cinética, sus moléculas comienzan a alejarse unas de otras y la masa de gas se expande, lo que tiene como consecuencia que aumente la presión que hace el gas en las paredes del recipiente. También observó que al disminuir la temperatura, la energía cinética del gas disminuye y la presión que ejerce sobre las paredes de recipiente se reduce. Esto se resume en la llamada Ley de Gay Lussac:
La presión que ejerce un volumen fijo de gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene, es directamente proporcional a la variación de temperatura.
En la ley de Gay-Lussac, para un volumen determinado de gas, siempre existe la misma relación entre su presión y su temperatura, es decir, que esta relación siempre es constante. Esto se expresa mediante la siguiente fórmula:

P/T = k
P ₁/T ₁ = P ₂/T ₂ = k
P, P ₁, P 2 = La presión del gas, que puede expresarse en atmósferas (at) o en gramos por centímetro cuadrado (g/cm ²)
T, T ₁, T ₂ = Es la temperatura del gas, que se puede expresar en grados centígrados (°C) o grados de la escala de cero absoluto o grados Kelvin (°K)
k = Es la constante de la relación de presión y temperatura para ese volumen de gas en particular.

A partir de esta fórmula, se pueden despejar los valores de sus componetes:

3 ejemplos aplicados de la ley de Gay-Lussac:

1. Un recipiente contiene un volumen de gas que se encuentra a una presión de 1.2 at, a una temperatura ambiente de 22°C a las 10 de la mañana. Calcular la presión que tendrá el gas cuando al medio día la temperatura suba a 28 °C

Primero calculamos la constante de ese gas:

Ahora despejamos el valor de P ₂:

Por lo que a medio día, la presión será de 1.526 atmósferas.

2. Un recipiente contiene un volumen de gas que se encuentra a una presión de 25 g/cm ², a una temperatura ambiente de 24°C. Calcular la presión que tendrá el gas al disminuir su temperatura 18°C.

Primero calculamos la constante de ese gas:

Ahora despejamos el valor de P ₂:

Al reducir la temperatura 18°C, la temperatura final será de 6°C y la presión será de 6.25 g/cm ².

3. Calcular la temperatura inicial de un volumen de gas, si sabemos que su presión inicial era de 3.5 at, y al alcanzar 67°C su presión es de 16.75 at.

Primero calculamos la constante de ese gas:

Ahora despejamos el valor de T ₁:

La temperatura inicial era de 14°C.

¿Cómo citar? Figueroa,V. & Del Moral, M. (s.f.). Ejemplo de Ley De Gay-Lussac. Ejemplo de. Recuperado el 26 de Septiembre de 2023 de https://www.ejemplode.com/37-fisica/4219-ejemplo_de_ley_de_gay_lussac.html

# data[].attributes.attachment_link.description
Ejemplo de Ley de Gay-Lussac. ✔ El científico francés Louis Joseph de Gay-Lussac estudió los fenómenos que suceden con un gas, cuando se encuentra

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:

Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.

Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

¿Por qué ocurre esto?

Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento (por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la presión se iguale con la exterior).

Lo que Charles descubrió es que si la cantidad de gas y la presión permanecen constantes, el cociente entre el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo valor.

Matemáticamente podemos expresarlo así:

$$\frac{V}{T} = k$$

(el cociente entre el volumen y la temperatura es constante)

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V ₁ que se encuentra a una temperatura T ₁ al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V ₂, entonces la temperatura cambiará a T ₂, y se cumplirá:

$$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$$

que es otra manera de expresar la ley de Charles.

Esta ley se descubre casi ciento cuarenta años después de la de Boyle debido a que cuando Charles la enunció se encontró con el inconveniente de tener que relacionar el volumen con la temperatura Celsius ya que aún no existía la escala absoluta de temperatura.

Biografía de Charles | Ejercicios

# data[].attributes.attachment_link.description
Sitio web de educaplus.org para el estudio de las leyes de los gases.

# data[].attributes.attachment_link.title
Ley de Charles - Wikipedia, la enciclopedia libre

# data[].attributes.attachment_link.description
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.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
La ley de Boyle-Mariotte (o ley de Boyle) es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión:

p V = cte

Esta ley es una simplificación, particularizada para procesos isotermos, de la ley de los gases ideales

p V = n RT

donde T es la temperatura termodinámica (en K), n es el número de moles de gas y R es la constante universal de los gases.

Con el montaje de la fotografía, se puede observar fácilmente que cuando disminuye el volumen aumenta la presión, mientras que si el volumen aumenta la presión disminuye. Manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:

Se sugiere elaborar una tabla con varios valores de presión y volumen y comprobar que el producto pV tiene una valor similar. A continuación se muestra un ejemplo para T =23.5ºC

La forma de proceder sería la siguiente:

Se abre la válvula roja para que entre aire en el cilindro (posición de la válvula en el sentido de la conducción)

Se sube el émbolo del cilindro totalmente. Con la válvula abierta el manómetro debe marcar cero. Esto significa que la presión en el interior del cilindro es de 1 atm @ 10 N/cm².

Se cierra la válvula (posición perpendicular a la conducción)

Se baja el émbolo despacio hasta la altura deseada. Debe esperarse unos segundos a que se estabilice la temperatura (el aire en el interior del cilindro llega al equilibrio térmico con el entorno, a temperatura ambiente).

Se anotan en la tabla los valores de la presión (lectura del manómetro en N/cm²) y del volumen (posición del émbolo en la escala del cilindro, en ml).

Dado que el error de la presión es grande, se sugiere bajar el émbolo controlando la presión (por ejemplo cada dos divisiones enteras), y hacer la lectura del volumen, que permite muchos más valores intermedios.

# data[].attributes.attachment_link.description
La ley de Boyle-Mariotte (o ley de Boyle) es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Inicio " Física " Ley de Gay-Lussac

El científico francés Louis Joseph de Gay-Lussac estudió los fenómenos que suceden con un gas, cuando se encuentra contenido en un recipiente cerrado (volumen fijo), y varía la temperatura. Los gases, desde el punto de vista físico, se pueden estudiar a partir de tres características que son: el volumen, que es el espacio que ocupa, y que para fines experimentales es el Volumen que llena de un recipiente. La presión, que es la fuerza que el gas ejercer sobre las paredes del recipiente y también la fuerza que se le puede aplicar al gas, por ejemplo, mediante un émbolo. La tercera característica es la temperatura, ya que los gases aumentan su movimiento cuando aumenta la temperatura y cuando ésta disminuye, también disminuye su movimiento.

Como resultado de sus observaciones, se dio cuenta de que a tener un volumen determinado de gas y este no se varía a lo garlo del experimento, al calentar la masa de gas, aumenta su energía cinética, sus moléculas comienzan a alejarse unas de otras y la masa de gas se expande, lo que tiene como consecuencia que aumente la presión que hace el gas en las paredes del recipiente. También observó que al disminuir la temperatura, la energía cinética del gas disminuye y la presión que ejerce sobre las paredes de recipiente se reduce. Esto se resume en la llamada Ley de Gay Lussac:
La presión que ejerce un volumen fijo de gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene, es directamente proporcional a la variación de temperatura.
En la ley de Gay-Lussac, para un volumen determinado de gas, siempre existe la misma relación entre su presión y su temperatura, es decir, que esta relación siempre es constante. Esto se expresa mediante la siguiente fórmula:

P/T = k
P ₁/T ₁ = P ₂/T ₂ = k
P, P ₁, P 2 = La presión del gas, que puede expresarse en atmósferas (at) o en gramos por centímetro cuadrado (g/cm ²)
T, T ₁, T ₂ = Es la temperatura del gas, que se puede expresar en grados centígrados (°C) o grados de la escala de cero absoluto o grados Kelvin (°K)
k = Es la constante de la relación de presión y temperatura para ese volumen de gas en particular.

A partir de esta fórmula, se pueden despejar los valores de sus componetes:

3 ejemplos aplicados de la ley de Gay-Lussac:

1. Un recipiente contiene un volumen de gas que se encuentra a una presión de 1.2 at, a una temperatura ambiente de 22°C a las 10 de la mañana. Calcular la presión que tendrá el gas cuando al medio día la temperatura suba a 28 °C

Primero calculamos la constante de ese gas:

Ahora despejamos el valor de P ₂:

Por lo que a medio día, la presión será de 1.526 atmósferas.

2. Un recipiente contiene un volumen de gas que se encuentra a una presión de 25 g/cm ², a una temperatura ambiente de 24°C. Calcular la presión que tendrá el gas al disminuir su temperatura 18°C.

Primero calculamos la constante de ese gas:

Ahora despejamos el valor de P ₂:

Al reducir la temperatura 18°C, la temperatura final será de 6°C y la presión será de 6.25 g/cm ².

3. Calcular la temperatura inicial de un volumen de gas, si sabemos que su presión inicial era de 3.5 at, y al alcanzar 67°C su presión es de 16.75 at.

Primero calculamos la constante de ese gas:

Ahora despejamos el valor de T ₁:

La temperatura inicial era de 14°C.

¿Cómo citar? Figueroa,V. & Del Moral, M. (s.f.). Ejemplo de Ley De Gay-Lussac. Ejemplo de. Recuperado el 26 de Septiembre de 2023 de https://www.ejemplode.com/37-fisica/4219-ejemplo_de_ley_de_gay_lussac.html

# data[].attributes.attachment_link.description
Ejemplo de Ley de Gay-Lussac. ✔ El científico francés Louis Joseph de Gay-Lussac estudió los fenómenos que suceden con un gas, cuando se encuentra

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Ley de la Física formulada independientemente por el físico y químico 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.

Ley de Boyle-Mariotte.

La ley dice que: La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante. O en términos más sencillos: A temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce. Matemáticamente se puede expresar así: PV = k donde k es cosntante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte. La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante. La expresión matemática de la ley de Boyle indica que el producto de la presión de un gas por su volumen es constante:
PV= K
P1V1= P2V2
Como muestra la figura 1, Cuando se somete un gas a una presión de 4 atmósferas el volumen del gas disminuye. Por lo tanto, A mayor presión menor volumen

Figura 1. Gas sometido a presión de 4 atmosferas.

En la figura 2, se observa que cuando se disminuye la presión a 1 atmósfera, el volumen aumenta, debido a que los gases son compresibles. Por lo tanto A menor presión Mayor volumen.

Figura 2. Gas sometido a presión de 1 atmósfera.

Definición de la Ley Boyle - Mariotte

El volumen es inversamente proporcional a la presión: *Si la presión aumenta, el volumen disminuye. *Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

¿Por qué ocurre esto?

Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.

Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.

Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.

Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:

PV = k

(el producto de la presión por el volumen es constante)

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:

P1V1 = P2V2

que es otra manera de expresar la ley de Boyle.

4.0 L de un gas están a 600.0 mmHg de presión. ¿Cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión hasta 800.0 mmHg?

Solución: Sustituimos los valores en la ecuación P1V1 = P2V2.

(600.0 mmHg) (4.0 L) =(800.0 mmHg) (V2)

Si despejas V2 obtendrás un valor para el nuevo volumen de 3L.

﻿Ejercicio

﻿1. Se desea comprimir 10 litros de oxígeno, a temperatura ambiente y una presión de 30 kPa, hasta un volumen de 500 mL. ¿Qué presión en atmósferas hay que aplicar?

P1= 30 kPa (1 atm / 101.3kPa) = 0.3 atm

500 mL= 0.5L.

P1V1= P2V2

P1= 0.3 atm

V1= 10 L

V2= 0.50 L

Despejamos P2 y sustituímos.

P2= P1 (V1/V2)

P2= 0.3 atm (10L / 0.50L)= 6 atm

Experimento de Boyle

﻿Para poder verificar su teoría introdujo un gas en un cilindro con un émbolo y comprobó las distintas presiones al bajar el émbolo. A continuación hay una tabla que muestra algunos de los resultados que obtuvo este fenómeno:

Experimento de Boyle

﻿Si se observan los datos de la tabla se puede comprobar que al aumentar el volumen, la presión disminuye. Por ello se usa una diagonal isotérmica para representarlo en una gráfica. , aumenta y que al multiplicar y se obtiene atm·L.

# data[].attributes.attachment_link.description
Ley de la Física formulada independientemente por el físico y químico 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.

# data[].attributes.attachment_link.title
Boyle's Law or Mariotte’s law in Basic Mechanical Engineering, #BoylesLaw, #MariottesLaw

# data[].attributes.attachment_link.title
The law of Boyle and Mariotte - experiment

# data[].attributes.attachment_link.title
EXPERIMENTO: DEMOSTRACION DE LA LEY DE BOYLE MARIOTTE.

# data[].attributes.attachment_link.title
LEY DE BOYLE- MARIOTTE /Boyle's Law/ Física sin estrés

# data[].attributes.attachment_link.title
Leyes de los gases - Ley de Boyle y Mariotte

# data[].attributes.attachment_link.title
Chimie: La loi de Boyle-Mariotte (relation pression/volume)

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
En el contexto de la física de los gases, la Ley de Gay-Lussac desempeña un papel esencial. Esta ley, formulada por el científico francés Joseph Louis Gay-Lussac a principios del siglo XIX, establece una relación fundamental entre la presión y la temperatura de un gas a volumen constante.

La ley de Gay-Lussac es una de las leyes de los gases que relaciona la presión de un gas con la temperatura a volumen constante. En su enunciado, esta ley establece que el volumen de una cantidad de gas aumenta o disminuye proporcionalmente a su temperatura si el volumen se mantiene constante (proceso isocórico).

Fórmula de la ley de Gay-Lussac

La fórmula de la ley de Gay-Lussac que relación la presión y la temperatura de un gas es:

Donde

P₁ es la presión inicial.

P₂ es la presión final.

T₁ es la temperatura inicial absoluta.

T₂ es la temperatura final absoluta.

Esta fórmula establece que la relación entre la presión y la temperatura de un gas, a volumen constante, es una relación directamente proporcional. En otras palabras, si la temperatura de un gas aumenta, su presión también aumenta, y si la temperatura disminuye, la presión del gas disminuye, siempre que el volumen del gas se mantenga constante.

Importancia en la termodinámica de gases

La ley de Gay-Lussac es de gran importancia en la termodinámica de gases por varias razones:

Ley de los gases ideales: La ley de Gay-Lussac es una de las ecuaciones que forman parte de la ecuación general de los gases ideales, que relaciona la presión, el volumen, la cantidad de sustancia y la temperatura de un gas. La ecuación de los gases ideales es PV=nRT, donde P es la presión, V es el volumen, n es la cantidad de sustancia, R es la constante de los gases y T es la temperatura en kelvin.

Procesos de compresión y expansión: la ley de Charles y Gay-Lussac es fundamental para entender cómo los gases se comportan durante procesos de compresión y expansión, como los que ocurren en motores de combustión interna y sistemas de refrigeración.

Seguridad en la industria: En aplicaciones industriales, es crucial para garantizar la seguridad en sistemas que manejan gases a diferentes temperaturas y presiones.

Investigación y desarrollo tecnológico: Los científicos e ingenieros utilizan esta ley en la investigación y el desarrollo de tecnologías que involucran gases. Desde el diseño de reactores nucleares hasta la construcción de sistemas de propulsión.

Historia y contexto

Joseph Louis Gay-Lussac, un distinguido químico y físico francés, formuló su ley en 1802 como parte de sus investigaciones sobre el comportamiento de los gases.

En este período de tiempo, los científicos estaban profundamente interesados en comprender cómo los gases se comportaban a diferentes temperaturas y presiones, ya que esta información tenía aplicaciones significativas en campos como la química, la ingeniería y la industria.

Antes de la formulación de la Ley de Gay-Lussac, otras leyes importantes que gobernaban el comportamiento de los gases, como la ley de Boyle-Mariotte y la ley de Charles, ya se habían establecido.

Por un lado, la Ley de Boyle-Mariotte establece que, a temperatura constante, la presión de un gas es inversamente proporcional a su volumen. Por otro lado, la ley de Charles, en cambio, establece que, a presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura en grados Celsius (°C).

La contribución de Gay-Lussac radica en su observación de que la presión y la temperatura de un gas estaban estrechamente relacionadas, y esta relación se mantendría constante en una amplia gama de condiciones.

Descubridor y nombre de la ley

Antes de la formulación de esta ley fue descubierta por Guillaume Amontons y Jaques Charles. El físico italiano Alessandro Volta también realizó investigaciones similares en 1791 sobre la expansión de los gases.

La ley toma su nombre del físico-químico francés Joseph Louis Gay-Lussac porqué fue quien la formuló y anunció en 1802.

En ocasiones también se utiliza el nombre de Gay-Lussac para referirse a la ley de Charles que relaciona el volumen y la temperatura de un gas a presión constante. En realidad, Louis Joseph Gay-Lussac anunció la ley de Charles en 1802, mientras que Jacques Charles la había descubierto 15 años antes, en 1787.

La ley de Charles establece que el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta si se mantiene constante la presión.

Explicación física de la ley

Esta relación se explica por el hecho que al aumentar la temperatura del gas, sus moléculas se mueven más rápido, lo que implica un aumento de la energía cinética.

Al aumentar la velocidad de estas partículas, aumentan el número de choques contra las paredes del recipiente. A medida que baja la temperatura, las moléculas se ralentizan y reducen los choques contra las paredes.

Para comprobar esta relación, Gay-Lussac puso gas en un recipiente cerrado. A continuación colocó una fuente de calor debajo del recipiente, calentó el gas y vio que la presión contra las paredes del recipiente aumentaba.

Cuando retiró la fuente de calor, la presión que ejercía el gas sobre las paredes del contenedor comenzó a descender hasta alcanzar su estado inicial.

# data[].attributes.attachment_link.title
Ley de Gay-Lussac: fórmula, enunciado e importancia

# data[].attributes.attachment_link.description
La ley de Gay-Lussac es una de las leyes de los gases que relaciona la presión de un gas con la temperatura a volumen constante.