5.4 ECUACION DEL GAS IDEAL LEYES DE LOS GASES IDEALES Formula de los gases ideales Las tres leyes mencionadas pueden combinarse matemáticamente en la llamada ley general de los gases. Su expresión matemática es:
siendo P la presión, V el volumen, n el número de moles y R la constante universal de los gases ideales. El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando: • R = 0,082 (atm•L)/(K•mol) si se trabaja con atmósferas y litros • R = 8,31451 J/(g•mol•K) si se trabaja en Sistema Internacional de Unidades . De esta ley se deduce que un mol de gas ocupa un volumen igual a 22,4 litros 0 ºC y 1 atmósfera.
Existen diversas leyes que relacionaban la presión, el volumen y la temperatura de un gas.
Ley de Boyle-Mariot A una temperatura dada, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión. De acuerdo a esto, es posible calcular la variación de presión o volumen de un gas al hacer variar una de estas variables, usando la ecuación:
donde V1 y P1 corresponden respectivamente al volumen y presión iniciales del gas y V2 y P2, volumen y presión del mismo gas una vez que se ha hecho variar una de esas dos condiciones.
Ley de Charles
A una presión dada, el volumen ocupado por un gas es directamente proporcional a su temperatura. Matemáticamente la expresión es
Ley de Gay-Lussac La presión de un gas que se mantine a volumen constante es directamente proporcional a la temperatura:
Es por esto que para poder envasar gas como gas licuado, primero se ha de enfriar el volumen de gas deseado hasta una temperatura característica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente y eventualmente explote
