3. En relación con los gases ideales : Calcula el volumen que ocupará 1L de gas cuando la presión se reduce a la mitad y la temperatura es constante Calcula el volumen de 1L de gas cuando se calienta desde 0ºC hasta 100 ºC y cuando se enfría desde 0ºC a -100 si se mantiene constante la presión Calcula el volumen molar en condiciones normales PAU 3/2011-A Ejercicio 3 a) b) c)

V? 1L de gas si P se reduce a la mitad y T=cte A A T=cte P1P1 V 1 = 1LV 2 = ? Estado 2Estado 1 Con la ec. de Clapeyron : = P1P1 ·V 1 T1T1 P2P2 ·V 2 T2T2 Como T = cte: = P1P1 ·V 1 T1T1 P2P2 ·V 2 T2T2 = P1P1 ·V 1 P2P2 ·V 2 Ley de Boyle-Mariotte P1P1 Disminuye la presión T1T1 T 1 = T 2 T2T2 P2P2 = 2

Sustituyendo en la ecuación anterior nos queda: = P1P1 ·V 1 P2P2 ·V 2 P1P1 ·1L = P1P1 2 ·V 2 Eliminando P y despejando V V2V2 = 2L La Presión y el volumen son magnitudes inversamente proporcionales. Si la presión se reduce a la mitad el volumen se duplica. V P Ley de Boyle- Mariotte. Transformaciones de gases a T =cte

V? 1L de gas si T= 0ºC a T=100ºC a P= cte B B P = cte T 1 = 0ºC V 1 = 1L V 2 = ? Estado 2Estado 1 Con la ec. de Clapeyron : = P1P1 ·V 1 T1T1 P2P2 ·V 2 T2T2 Como P = cte: = P1P1 ·V 1 T1T1 P2P2 ·V 2 T2T2 = V1V1 Ley de Charles T 2 = 100 ºC T1T1 V2V2 T2T2 Calentamos

Sustituyendo en la ecuación anterior nos queda: Al aumentar la temperatura las partículas que forman el gas se mueven más deprisa y chocan más veces y más fuerte entre ellas y con las paredes del recipiente y el volumen del recipiente aumenta. T V = 1 L 273 K V2V2 373 K V2V2 = 273 K 1 L · = 1,37 L Transformaciones a presión constante. Ley de Charles A presión constante, al aumentar la temperatura aumenta el volumen que ocupa el gas. Observamos: Interpretación microscópica:

V? 1L de gas si T= 0ºC a T= -100ºC P= cte B B P = cte T 1 = 0ºC V 1 = 1L V 2 = ? Estado 2Estado 1 Con la ec. de Clapeyron : = P1P1 ·V 1 T1T1 P2P2 ·V 2 T2T2 Como P = cte: = P1P1 ·V 1 T1T1 P2P2 ·V 2 T2T2 = V1V1 Ley de Charles T 2 = -100 ºC T1T1 V2V2 T2T2 Enfriamos

Sustituyendo en la ecuación anterior nos queda: Al disminuir la temperatura las partículas que forman el gas se mueven más despacio y chocan menos veces y menos fuerte entre ellas y con las paredes del recipiente y el volumen del recipiente disminuye. T V = 1 L 273 K V2V2 173 K V2V2 = 273 K 1 L · = Transformaciones a presión constante Ley de Charles 0,63 L

Con la ec. de Clapeyron calculamos el Volumen molar: P·V= n·R·TV= 0,082 atm·L n ·R·T V= P 1 mol··273 K mol· K = 22,4 L C C Volumen molar es el volumen de 1 mol de gas, en este caso en c.n Condiciones normales P= 1 atm T= 0ºC= 273 K 1 atm 22, 4 L es el Volumen molar de un gas en cn Volumen molar en c.n