Gay-Lussac & amp; apos; s gas law & amp; amp; nbsp; es un caso especial de & amp; amp; nbsp; ley de gas ideal & amp; amp; nbsp; donde el volumen del gas se mantiene constante. Cuando el volumen se mantiene constante, la presión ejercida por un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas. En términos simples, aumentar la temperatura de un gas aumenta su presión, mientras que la temperatura disminuye la presión, suponiendo que el volumen no cambie. La ley también se conoce como la ley de temperatura de presión de Gay-Lussac & amp; apos; s. Gay-Lussac formuló la ley entre 1800 y 1802 mientras construía un termómetro de aire. Estos problemas de ejemplo usan la ley de & amp; amp; nbsp; Gay-Lussac & amp; apos; s para encontrar la presión del gas en un recipiente calentado, así como la temperatura que necesitaría para cambiar la presión del gas en un recipiente.
Conclusiones clave: Gay-Lussac & amp; apos; s Law Chemistry Problems
- La ley de Gay-Lussac & amp; apos; s es una forma de la ley ideal de gas en la que el volumen de gas se mantiene constante.
- Cuando el volumen se mantiene constante, la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura.
- Las ecuaciones habituales para la ley de Gay-Lussac & amp; apos; s son P / T = constante o Pi / Ti & amp; amp; nbsp; = Pf / Tf.
- La razón por la que funciona la ley es que la temperatura es una medida de la energía cinética promedio, por lo que a medida que aumenta la energía cinética, se producen más colisiones de partículas y aumenta la presión. Si la temperatura disminuye, hay menos energía cinética, menos colisiones y menor presión.
Gay-Lussac & amp; apos; s Ejemplo de ley
Un cilindro de 20 litros contiene 6 & amp; amp; nbsp; atmósferas (atm) & amp; amp; nbsp; de gas a 27 C. ¿Cuál sería la presión del gas si el gas se calienta a 77 C?
Video destacado
Para resolver el problema, simplemente trabaje en los siguientes pasos:
& lt; br & gt ;
El volumen del cilindro y los apostos permanece sin cambios mientras el gas se calienta, por lo que se aplica la ley de gas de Gay-Lussac & amp; apos; s. La ley de gas de Gay-Lussac & amp; apos; s se puede expresar como:
& lt; br & gt ;
Pi / Ti = Pf / Tf
& lt; br & gt ;
dónde
& lt; br & gt ;
Pi y Ti son la presión inicial y las temperaturas absolutas
& lt; br & gt ;
Pf y Tf son la presión final y la temperatura absoluta
& lt; br & gt ;
Primero, convierta las temperaturas a temperaturas absolutas.
& lt; br & gt ;
Ti = 27 C = 27 + 273 K = 300 K
& lt; br & gt ;
Tf = 77 C = 77 + 273 K = 350 K
& lt; br & gt ;
Use estos valores en la ecuación de Gay-Lussac & amp; apos; s y resuelva para Pf.
& lt; br & gt ;
Pf = PiTf / Ti
& lt; br & gt ;
Pf = (6 atm) (350K) / (300 K)
& lt; br & gt ;
Pf = 7 atm
& lt; br & gt ;
La respuesta que derivas sería:
& lt; br & gt ;
La presión aumentará a 7 atm después de calentar el gas de 27 C a 77 C. & lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
Otro ejemplo
Vea si comprende el concepto por & amp; amp; nbsp; resolviendo otro problema: encuentre la temperatura en Celsius necesaria para cambiar la presión de 10.0 litros de un gas que tiene una presión de 97.0 kPa a 25 C a la presión estándar. La presión estándar es de 101.325 kPa.
Primero, convertir & amp; amp; nbsp; 25 C a & amp; amp; nbsp; Kelvin & amp; amp; nbsp; (298K).& amp; amp; nbsp; Recuerde que la escala de temperatura de Kelvin es an & amp; amp; nbsp; temperatura absoluta & amp; amp; nbsp; escala basada en la definición de que & amp; amp; nbsp; volume & amp; nbsp; de a & amp; amp; nbsp; gas & amp; nbsp; grados en constante (bajo) & amp;.
Inserte los números en la ecuación para obtener:
97.0 kPa / 298 K = 101.325 kPa / x
resolución para x:
x = (101.325 kPa) (298 K) / (97.0 kPa)
x = 311.3 K
Reste 273 para obtener la respuesta en Celsius.
x = 38.3 C
Consejos y advertencias
Tenga en cuenta estos puntos al resolver un problema de ley de & amp; amp; nbsp; Gay-Lussac & amp; apos; s:
- El volumen y la cantidad de gas se mantienen constantes.
- Si la temperatura del gas aumenta, la presión aumenta.
- Si la temperatura disminuye, la presión disminuye.
La temperatura es una medida de la energía cinética de las moléculas de gas. A baja temperatura, las moléculas se mueven más lentamente y golpearán la pared de a & amp; amp; nbsp; containerless & amp; amp; nbsp; con frecuencia. A medida que aumenta la temperatura, también lo hace el movimiento de las moléculas. Golpean las paredes del contenedor con más frecuencia, lo que se ve como un aumento en la presión.& amp; amp; nbsp;
La relación directa solo se aplica si la temperatura se da en Kelvin. Los errores más comunes que los estudiantes cometen al trabajar en este tipo de problema es olvidar convertir a Kelvin o hacer la conversión incorrectamente. El otro error es descuidar & amp; amp; nbsp; figuras significativas & amp; amp; nbsp; en la respuesta. Use el menor número de cifras significativas dadas en el problema.
Fuentes
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