Ejercicios resueltos de las leyes de los gases para 3º de ESO

Si eres estudiante de 3º de ESO y estás estudiando las leyes de los gases, es normal que te surjan dudas o que necesites ayuda para resolver algunos ejercicios. En este artículo, te ayudaremos a entender mejor estas leyes y a resolver algunos ejercicios prácticos.

¿Qué son las leyes de los gases?

Las leyes de los gases son una serie de principios que describen el comportamiento de los gases en diferentes condiciones, como la presión, el volumen y la temperatura. Estas leyes son importantes para entender cómo los gases se comportan en la vida cotidiana y en diferentes situaciones, como en la industria química o en la medicina.

Las tres leyes de los gases

Las tres leyes de los gases más importantes son la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles-Gay-Lussac y la ley de Avogadro. A continuación, explicaremos cada una de ellas y cómo se aplican.

Ley de Boyle-Mariotte

La ley de Boyle-Mariotte establece que a una temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión. Es decir, si la presión aumenta, el volumen disminuye y viceversa. La fórmula para esta ley es:

P1 * V1 = P2 * V2

Donde P es la presión y V es el volumen.

Ley de Charles-Gay-Lussac

La ley de Charles-Gay-Lussac establece que a una presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta (medida en Kelvin). Es decir, si la temperatura aumenta, el volumen también aumenta y viceversa. La fórmula para esta ley es:

V1 / T1 = V2 / T2

Donde V es el volumen y T es la temperatura absoluta.

Ley de Avogadro

La ley de Avogadro establece que, a una temperatura y presión constantes, el volumen de un gas es directamente proporcional al número de moles de gas presentes. Es decir, si el número de moles de gas aumenta, el volumen también aumenta y viceversa. La fórmula para esta ley es:

V1 / n1 = V2 / n2

Donde V es el volumen y n es el número de moles.

Ejercicios resueltos

A continuación, te presentamos algunos ejercicios prácticos resueltos para que puedas entender mejor cómo aplicar estas leyes de los gases en problemas reales.

Ejercicio 1:

Un globo contiene 3 litros de gas a una temperatura de 25°C y una presión de 1 atmósfera. Si se enfría el globo a una temperatura de 15°C, ¿cuál será el volumen del gas?

Solución:

Primero, convertimos las temperaturas a Kelvin:

T1 = 25°C + 273 = 298 K

T2 = 15°C + 273 = 288 K

Luego, utilizamos la ley de Charles-Gay-Lussac para calcular el volumen:

V1 / T1 = V2 / T2

3 / 298 = V2 / 288

V2 = 2,91 litros

Por lo tanto, el volumen del gas será de 2,91 litros a una temperatura de 15°C.

Ejercicio 2:

Un tanque de gas contiene 5 moles de gas a una temperatura de 20°C y una presión de 2 atmósferas. Si se aumenta la temperatura del gas hasta los 50°C, ¿cuál será la nueva presión del gas?

Solución:

Primero, convertimos las temperaturas a Kelvin:

T1 = 20°C + 273 = 293 K

T2 = 50°C + 273 = 323 K

Luego, utilizamos la ley de Charles-Gay-Lussac para calcular el volumen:

V1 / T1 = V2 / T2

V1 / 293 = V2 / 323

V2 = 5,38 moles

Finalmente, utilizamos la ley de Boyle-Mariotte para calcular la nueva presión:

P1 * V1 = P2 * V2

2 * 5 = P2 * 5,38

P2 = 1,87 atmósferas

Por lo tanto, la nueva presión del gas será de 1,87 atmósferas a una temperatura de 50°C.

Conclusión

Las leyes de los gases son fundamentales para entender cómo los gases se comportan en diferentes condiciones de temperatura, presión y volumen. Con estos ejercicios resueltos, esperamos haberte ayudado a entender mejor estas leyes y cómo aplicarlas en problemas prácticos.

Preguntas frecuentes

1. ¿Cómo se miden las unidades de presión?

Las unidades de presión se miden en pascales (Pa), atmósferas (atm), milímetros de mercurio (mmHg) y libras por pulgada cuadrada (psi).

2. ¿Qué es la temperatura absoluta?

La temperatura absoluta se mide en Kelvin y se define como la temperatura en la que el movimiento de las partículas de un gas es nulo.

3. ¿Qué es un mol de gas?

Un mol de gas es la cantidad de gas que contiene tantas partículas como átomos hay en 12 gramos de carbono-12.

4. ¿Cuál es la fórmula para la ley de Boyle-Mariotte?

La fórmula para la ley de Boyle-Mariotte es: P1 * V1 = P2 * V2, donde P es la presión y V es el volumen.

5. ¿Cuál es la fórmula para la ley de Charles-Gay-Lussac?

La fórmula para la ley de Charles-Gay-Lussac es: V1 / T1 = V2 / T2, donde V es el volumen y T es la temperatura absoluta.

6. ¿Cuál es la fórmula para la ley de Avogadro?

La fórmula para la ley de Avogadro es: V1 / n1 = V2 / n2, donde V es el volumen y n es el número de moles.

7. ¿Cómo se convierte la temperatura de Celsius a Kelvin?

Para convertir la temperatura de Celsius a Kelvin, se suma 273 a la temperatura en Celsius.