lunes, 11 de octubre de 2010

Introducción

La materia podemos encontrarla en  tres estados de agregación sólido, líquido y gaseoso.

Los estados dependen de las condiciones de presión y temperatura a las que la materia este sometida.

En el estado sólido las móleculas o átomos ocupan posiciones fijas aunque se encuentran vibrando en esas posiciones en una capacidad d movimiento limitada.

En el estado liquido la fuerza d coesión que encuentra unida las molesculas es menor,en un liquido las moléculas tienen capacidad de movimiento que en gran medida está limitada por las otras moléculas que tienen alrededor.

 El Gas es el estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, y con una densidad mucho menor que la de los líquidos y sólidos, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y de atracción entre partículas resultan insignificantes.

Los gases cuentan con dos factores influyentes, que son, la presión y temperatura.
En este trabajo vamos a estudiar el comportamiento de los gases y como la ciencia a tratado de encontrar una explicación para éste comportamiento.



Ley de Avogadro

La ley descubierta por Avogadro a principios del siglo XIX, establece la relación entre la cantidad de gas y su volumen cuando se mantienen constantes la temperatura y la presión. Recuerda que la cantidad de gas la medimos en moles.
El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas:
•Si aumentamos la cantidad de gas, aumentará el volumen.
•Si disminuimos la cantidad de gas, el volumen disminuye.
 
 
Tenemos un recipiente con una cierta cantidad de gas, por ejemplo un mol si aumentamos la cantidad de gas añadiendo otro mol el vólumen aumentará hasta hacerse el doble, en otras palabras  el vólumen de un gas es directamente proporcional al número de moles.
Matemáticamente podemos expresar esto:
V= k. n
Donde:
V= Volumen
N= el número de moles de un gas
K=  una constante de proporción
A temperatura y presión ctes el vólumen que ocupa un gas es directamente proporcional al numero de moles de dicho gas.



¿Por qué ocurre esto?

Vamos a suponer que aumentamos la cantidad de gas. Esto quiere decir que al haber mayor número de moléculas aumentará la frecuencia de los choques con las paredes del recipiente lo que implica (por un instante) que la presión dentro del recipiente es mayor que la exterior y esto provoca que el émbolo se desplace hacia arriba inmediatamente. Al haber ahora mayor distancia entre las paredes (es decir, mayor volumen del recipiente) el número de choques de las moléculas contra las paredes disminuye y la presión vuelve a su valor original.
Según hemos visto en la animación anterior, también podemos expresar la ley de Avogadro así:


(el cociente entre el volumen y la cantidad de gas es constante)

Supongamos que tenemos una cierta cantidad de gas n1 que ocupa un volumen V1 al comienzo del experimento. Si variamos la cantidad de gas hasta un nuevo valor n2, entonces el volumen cambiará a V2, y se cumplirá:


que es otra manera de expresar la ley de Avogadro.


domingo, 10 de octubre de 2010

Ley de Gay-Lussac

A continuacíón se presenta un video que explica la ley de Gay-Lussac:





Màs adelante se explica el por qué sucede esto.

Ley de Gay-Lussac



Una de las leyes que nos ayuda a entender mas el comportamiento de los gases es la Ley de Gay-Lussac .

Gay-Lussac a principios de 1800. Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante Fue enunciada por Joseph Louis.

La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:
•Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.
•Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

Aumentar la temperatura es constante:

Tenemos una cierta cantidad de gas encerrado en un recipiente de volumen constante Gay-Lussac observó que al elevar la temperatura la presión del interior del recipiente también se elevaba.
La ley q lleva su nombre dice que cuando el volumen es constante la presión del gas es directamente proporcional a la temperatura, es decir, p = k.T






Si retiramos el mechero  el gas comienza a enfriarse y la presión disminuye d nuevo


¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.
Gay-Lussac descubrió que, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor:
Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P1 y a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:

que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac.
Esta ley, al igual que la de Charles, está expresada en función de la temperatura absoluta. Al igual que en la ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en Kelvin.