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Aire en el Pulmón
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La presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$) y el número de moles ($n$) est n vinculados a trav s de las siguientes leyes f sicas:
• La ley de Boyle
| $ p V = C_b $ |
• La ley de Charles
| $\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_c$ |
• La ley de Gay-Lussac
| $\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_g$ |
• La ley de Avogadro
| $\displaystyle\frac{ n }{ V } = C_a $ |
Estas leyes pueden ser expresadas de manera m s general como:
$\displaystyle\frac{pV}{nT}=cte$
Esta relaci n general establece que el producto de la presi n y el volumen dividido por el n mero de moles y la temperatura se mantiene constante:
| $ p V = n R_C T $ |
(ID 3183)
La ley de Gay-Lussac establece que cuando ERROR:5226,0 y el número de partículas ($N$) se mantienen constantes, la proporci n de la presión ($p$) a la temperatura absoluta ($T$) es igual a la constante de la ley de Gay Lussac ($C_g$):
| $\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_g$ |
Esto significa que si un gas pasa de un estado inicial (la presión en estado inicial ($p_i$) y la temperatura en estado inicial ($T_i$)) a un estado final (la presión en estado final ($p_f$) y la temperatura en estado final ($T_f$)) manteniendo la presión ($p$) y el número de partículas ($N$) constantes, la ley de Gay-Lussac siempre debe cumplirse:
$\displaystyle\frac{p_i}{T_i}=C_g=\displaystyle\frac{p_f}{T_f}$
Por lo tanto, se tiene:
| $\displaystyle\frac{ p_i }{ T_i }=\displaystyle\frac{ p_f }{ T_f }$ |
(ID 3490)
La ley de Boyle establece que, con la temperatura absoluta ($T$) constante, se cumple que el producto de la presión ($p$) y el volumen ($V$) es igual a la constante de la ley de Boyle ($C_b$):
| $ p V = C_b $ |
Esto significa que si un gas pasa de un estado inicial (la presión en estado inicial ($p_i$) y el volumen en estado i ($V_i$)) a un estado final (la presión en estado final ($p_f$) y el volumen en estado f ($V_f$)), manteniendo la temperatura absoluta ($T$) constante, debe siempre cumplir la ley de Boyle:
$p_i V_i = C_b = p_f V_f$
Por lo tanto, se tiene que:
| $ p_i V_i = p_f V_f $ |
(ID 3491)
La ley de Charles establece que, con la presión ($p$) constante, se cumple que la proporci n de el volumen ($V$) con la temperatura absoluta ($T$) es igual a la constante de la ley de Charles ($C_c$):
| $\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_c$ |
Esto significa que si un gas pasa de un estado inicial (el volumen en estado i ($V_i$) y la temperatura en estado inicial ($T_i$)) a un estado final (el volumen en estado f ($V_f$) y la temperatura en estado final ($T_f$)), manteniendo la presión ($p$) constante, debe siempre cumplir la ley de Charles:
$\displaystyle\frac{V_i}{T_i} = C_c = \displaystyle\frac{V_f}{T_f}$
Por lo tanto, se tiene que:
| $\displaystyle\frac{ V_i }{ T_i }=\displaystyle\frac{ V_f }{ T_f }$ |
(ID 3492)
(ID 4394)
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 ($R_C$), la ecuaci n de los gases:
| $ p V = n R_C T $ |
y la definici n de la concentración molar ($c_m$):
| $ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$ |
llevan a la siguiente relaci n:
| $ p = c_m R_C T $ |
(ID 4479)
Ejemplos
Si un gas pasa de un estado inicial (i) a un estado final (f) con la presión ($p$) constante, se cumple que para 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 ($T_f$):
| $\displaystyle\frac{ V_i }{ T_i }=\displaystyle\frac{ V_f }{ T_f }$ |
(ID 3492)
Si un gas pasa de un estado inicial (i) a un estado final (f) manteniendo constantes la presión ($p$) y el número de partículas ($N$), se cumple que para 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 ($T_f$):
| $\displaystyle\frac{ p_i }{ T_i }=\displaystyle\frac{ p_f }{ T_f }$ |
(ID 3490)
La concentración de particulas ($c_n$) se define como el número de partículas ($N$) dividido por el volumen ($V$):
| $ c_n \equiv \displaystyle\frac{ N }{ V }$ |
(ID 4393)
En n mero de moles se calcula dividiendo el n mero de part culas
o de igual forma
| $n=\displaystyle\frac{N}{N_A}$ |
El n mero de Avogadro es igual a 6.02E+23.
(ID 4394)
Si un gas pasa de un estado inicial (i) a un estado final (f) con la temperatura absoluta ($T$) constante, se cumple 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 ($V_f$):
| $ p_i V_i = p_f V_f $ |
(ID 3491)
La presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$), y el número de moles ($n$) est n relacionados por la siguiente ecuaci n:
| $ p V = n R_C T $ |
donde la constante universal de los gases ($R_C$) tiene el valor de 8.314 J/K mol.
(ID 3183)
La presión ($p$) se puede calcular a partir de la concentración molar ($c_m$) utilizando la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R_C$) de la siguiente manera:
| $ p = c_m R_C T $ |
(ID 4479)
ID:(315, 0)