Ley de los Gases;

La materia puede encontrarse en 3 estados de agregación que conocemos como solido liquido y gaseoso estos estados dependen fundamentalmente a las condiciones de presión y temperatura a las que la materia este sometida.

En el estado sólido los átomos o moléculas ocupan posiciones fijas aunque se encuentran vibrando en esas posiciones con una capacidad de movimiento limitada.

En el estado líquido la fuerza de cohesión que mantiene unidas a las moléculas es mucho menor.

En un líquido las moléculas tienen una cierta capacidad de movimiento que en gran medida esta limitada por las otras moléculas que tienen alrededor.

En un gas las moléculas están muy alejadas unas de otras y se mueven con gran libertad de movimiento.

Ley de Boyle;

Esta ley fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llego a esa conclusión pero no publico sus trabajos hasta 1676 esa es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de ley de Boyle-Mariotte.

Esta ley establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado cuando la temperatura es constante es inversamente proporcional al volumen del recipiente.

Esto ocurre por que al aumentar el volumen las partículas del gas tardan mas en llegar a las paredes del recipiente por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo. Esto quiere decir que la presión será menor ya que esta representa la frecuencia de choques del gas con las paredes del recipiente.

Cuando disminuye el volumen la distancia que recorren las partículas es menor y por lo tanto se producen mas choques contra las paredes es decir aumenta la presión.

Lo que boyle descubrió es que si la cantidad de gas y temperatura son constantes el producto de la presión por el volumen siempre será el mismo valor.

La expresión matemática de esta ley es:

 PV= K   

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

Por ejemplo tenemos un cierto volumen de Gas V1 con una presion P1 en un principio. Si cambiamos el volumen de gas a un nuevo valor V2 Entonces la presion cambiara a P2. Se representa

P1V1=P2V2

Ley de Charles;

Jacques Alexandre César Charles, inventor, científico y matemático francés, fue el primero en realizar un viaje en globo aerostático y quien descubrió la Ley de Charles, previo al de Joseph Gay-Lussac, ya que Charles lo había descubierto en 1787 y Gay-Lussac en 1802, por lo que usualmente se le atribuye a Charles.

En 1787, Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una porción de gas que se le ejercía presión constante, observando asi que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas aumentaba juntamente y que al enfriar disminuía su volumen. Esto quiere decir que:

Si la presión es constante, el volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:

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. Por lo que podemos decir que:

        V  = K

     T

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la temperatura cambiará a T2, y se cumplirá:

V1=V2

T1   T2

que es otra manera de expresar la ley de Charles.

Esta ley se descubrio casi 140 años después que la de Boyle, ya que cuando Charles la enunció estuvo en el inconveniente de tener que relacionar el volumen con la temperatura Celsius puesto que aún no existía la escala absoluta de temperatura.


¿Y porque sucede esto?

Esto sucede porque al aumentar la temperatura del gas, las moléculas empiezan a moverse con mayor 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. Lo que significa que se producirá un aumento (por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará el volumen. Por ejemplo, si aumentamos la temperatura del gas al doble, el volumen se duplicara de igual manera.

•Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.

•Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

Ejemplo:
Tenemos un gas con un volumen de 2.5 L a 25 °C. ¿Cuál será su nuevo volumen si la temperatura se reduce a 10 °C? Primero expresamos la temperatura en kelvin: T1 = (25 + 273) K= 298 K T2 = (10 + 273 ) K= 283 K Ahora sustituimos los datos en la ecuación:
V1=V2
T1   T2
 Sustitucion:
　
2.5L=V2
     298K  283 K
Despejando V2 se obtiene el valor para el nuevo volumen que es 2.37 L. que viene siendo
el volumen resultante al reducir la temperatura a 10 °C