La ley de los gases combinados

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La ley de los gases combinados combina las tres gas leyes: Ley de Boyle , Ley de Carlos , y Ley de Gay-Lussac . Establece que la razón del producto de presión y volumen y el temperatura absoluta de un gas es igual a una constante. Cuando ley de avogadro se suma a la ley combinada de los gases, la ley de los gases ideales resultados. A diferencia de las leyes de los gases con nombre, la ley de los gases combinados no tiene un descubridor oficial. Es simplemente una combinación de las otras leyes de los gases que funciona cuando todo, excepto la temperatura, la presión y el volumen, se mantiene constante.

Hay un par de ecuaciones comunes para escribir la ley de los gases combinados. La ley clásica relaciona la ley de Boyle y la ley de Charles para establecer:

VP/T = k

donde P = presión, V = volumen, T = temperatura absoluta (Kelvin) y k = constante.

La constante k es una verdadera constante si el número de moles del gas no cambia. De lo contrario, varía.

Otro fórmula común porque la ley combinada de los gases relaciona las condiciones 'antes y después' de un gas:

PAGS₁EN₁/ T₁= PAG₂EN₂/ T₂

Ejemplo

Encuentre el volumen de un gas en STP cuando se recolectan 2,00 litros a 745,0 mm Hg y 25,0 grados Celsius.

Para resolver el problema, primero debe identificar qué fórmula usar. En este caso, la pregunta se refiere a las condiciones en STP, por lo que sabe que está lidiando con un problema de 'antes y después'. A continuación, debe comprender STP. Si aún no lo ha memorizado (y probablemente debería hacerlo, ya que aparece mucho), STP se refiere a ' temperatura y presión estándar ', que es 273 Kelvin y 760,0 mm Hg.

Debido a que la ley funciona con temperatura absoluta, debe convertir 25.0 grados Celsius a la escala Kelvin . Esto le da 298 Kelvin.

En este punto, puede introducir los valores en la fórmula y resolver la incógnita. Un error común que cometen algunas personas cuando son nuevas en este tipo de problemas es confundir qué números van juntos. Es una buena práctica identificar las variables. En este problema son:

PAGS₁= 745,0 mm Hg
EN₁= 2,00 litros
T₁= 298K
PAGS₂= 760,0 mm Hg
EN₂= x (la incógnita que estás resolviendo)
T₂= 273K

Luego, tome la fórmula y configúrela para resolver la 'x' desconocida, que en este problema es V_2:

PAGS₁EN₁/ T₁= PAG₂EN₂/ T₂

Multiplica en cruz para despejar las fracciones:

PAGS₁EN₁T₂= PAG₂EN₂T₁

Dividir para aislar V_2:

EN₂= (P₁EN₁T₂) / (PAGS₂T₁)

Introduce los números y resuelve para V2:

EN₂= (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
EN₂= 1.796 litros

Reporte el resultado usando el correcto número de cifras significativas :

EN₂= 1,80 litros

Aplicaciones

La ley de los gases combinados tiene aplicaciones prácticas cuando se trata de gases a temperaturas y presiones ordinarias. Al igual que otras leyes de los gases basadas en el comportamiento ideal, se vuelve menos precisa a altas temperaturas y presiones. La ley se utiliza en termodinámica y mecánica de fluidos. Por ejemplo, se puede usar para calcular la presión, el volumen o la temperatura del gas en las nubes para pronosticar el clima.