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Aire en el Pulmón

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>Modelo

ID:(315, 0)



Cambio de estado de un gas ideal según la ley de Charles

Ecuación

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La ley de Charles establece que con la presión ($p$) constante se cumple la siguiente relación entre la temperatura absoluta ($T$) y el volumen ($V$):

$\displaystyle\frac{ V }{ T }= cte $



Esto significa que si un gas pasa de un estado inicial (i) a un estado final (f) con la presión ($p$) y el número de partículas ($N$) constantes, esto ocurre de modo que con el volumen en estado i ($V_i$), el volumen en estado f ($V_f$), la temperatura en estado inicial ($T_i$), y la temperatura en estado final ($T_f$) se cumple:

$\displaystyle\frac{ V_i }{ T_i }=\displaystyle\frac{ V_f }{ T_f }$

$T_f$
Temperatura en estado final
$K$
$T_i$
Temperatura en estado inicial
$K$
$V_f$
Volumen en estado f
$m^3$
$V_i$
Volumen en estado i
$m^3$

ID:(3492, 0)



Cambio de estado de un gas ideal según la ley de Gay Lussac

Ecuación

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La Ley de Gay-Lussac establece que, manteniendo constante el volumen ($V$), se cumple la siguiente relación entre la temperatura absoluta ($T$) y la presión ($p$):

$\displaystyle\frac{p}{T}=cte$



Esto significa que si un gas pasa de un estado inicial (i) a un estado final (f) con la presión ($p$) y el número de partículas ($N$) constantes, esto ocurre de tal manera que con la presión en estado inicial ($p_i$), la presión en estado final ($p_f$), la temperatura en estado inicial ($T_i$) y la temperatura en estado final ($T_f$) se cumple:

$\displaystyle\frac{ p_i }{ T_i }=\displaystyle\frac{ p_f }{ T_f }$

$p_f$
Presión en estado final
$Pa$
$p_i$
Presión en estado inicial
$Pa$
$T_f$
Temperatura en estado final
$K$
$T_i$
Temperatura en estado inicial
$K$

ID:(3490, 0)



Concentración de particulas

Ecuación

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La concentración se define como el número de partículas $N$ por unidad de volumen V.

$c=\displaystyle\frac{N}{V}$

con la unidad 1/m^3. Como el número puede ser del orden de 10^{23}, se tiende a trabajar con el número de moles que existen en el volumen. En tal caso se habla de concentración 'molar' siendo las unidades moles/m^3.

ID:(4393, 0)



Número de partículas

Ecuación

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En número de moles se calcula dividiendo el número de partículas N por el número de Avogadro N_A por lo que

n=\displaystyle\frac{N}{N_A}

o de igual forma

$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}$

El número de Avogadro es igual a 6.02E+23.

ID:(4394, 0)



Cambio de estado de un gas ideal según la ley de Boyle

Ecuación

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La ley de Boyle establece que con la temperatura absoluta ($T$) constante se cumple que para la presión ($p$) y el volumen ($V$) la siguiente relación:

$ p V = cte$



Esto significa que si un gas pasa de un estado inicial (i) a un estado final (f) con la temperatura absoluta ($T$) constante, de modo que para la presión en estado inicial ($p_i$), la presión en estado final ($p_f$), el volumen en estado i ($V_i$), y el volumen en estado f ($V_f$) se cumple la siguiente relación:

$ p_i V_i = p_f V_f $

$p_f$
Presión en estado final
$Pa$
$p_i$
Presión en estado inicial
$Pa$
$V_f$
Volumen en estado f
$m^3$
$V_i$
Volumen en estado i
$m^3$

ID:(3491, 0)



Ley General de los Gases

Ecuación

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En 1834, Émile Clapeyron reconoció que la presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$) y el número de moles ($n$) se relacionan mediante la ley de Boyle, la ley de Charles, la ley de Gay-Lussac y la ley de Avogadro. Estas leyes se pueden reescribir en la forma:

$ p V = n R T $

$R$
Constante universal de los gases
8.4135
$J/mol K$
$n$
Número de moles
$-$
$p$
Presión
$Pa$
$T$
Temperatura absoluta
$K$
$V$
Volumen
$m^3$

La presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$) y el número de moles ($n$) están vinculados a través de las siguientes leyes físicas:

• La ley de Boyle

$ p V = C_{pV} $



• La ley de Charles

$\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_{VT}$



• La ley de Gay-Lussac

$\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_{pT}$



• La ley de Avogadro

$\displaystyle\frac{ n }{ V } = C_{nV} $



Estas leyes pueden ser expresadas de manera más general como:

$\displaystyle\frac{pV}{nT}=cte$



Esta relación general establece que el producto de la presión y el volumen dividido por el número de moles y la temperatura se mantiene constante:

$ p V = n R T $



En esta ecuación, la constante universal de los gases ($R$) asume el valor 8.314 J/K·mol.

ID:(3183, 0)



Presión en función de la concentración molar

Ecuación

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Cuando la presión ($p$) se comporta como un gas ideal y cumple con el volumen ($V$), el número de moles ($n$), la temperatura absoluta ($T$), y la constante universal de los gases ($R$), la ecuación de los gases:

$ p V = n R T $



puede ser reformulada en términos de la concentración molar ($c_m$) como:

$ p = c_m R T $

$c_m$
Concentración molar
$mol/m^3$
$R$
Constante universal de los gases
8.4135
$J/mol K$
$p$
Presión
$Pa$
$T$
Temperatura absoluta
$K$

Cuando la presión ($p$) se comporta como un gas ideal, cumpliendo con el volumen ($V$), el número de moles ($n$), la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R$), la ecuación de los gases:

$ p V = n R T $



y la definición de la concentración molar ($c_m$):

$ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$



llevan a la siguiente relación:

$ p = c_m R T $

ID:(4479, 0)