PAU 3/2011-A Ejercicio 3 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 a) 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 b) Calcula el volumen molar en condiciones normales c)

V? 1L de gas si P se reduce a la mitad y T=cte Estado 1 Estado 2 T=cte T1= T2 Disminuye la presión P1 P1 T1 V1= 1L T2 V2= ? P2 = 2 P1 ·V1 P2 ·V2 Con la ec. de Clapeyron : = T1 T2 P1 ·V1 P2 ·V2 Como T = cte: = P1 ·V1 = P2 ·V2 T1 T2 Ley de Boyle-Mariotte

= Sustituyendo en la ecuación anterior nos queda: P1 P1 ·V1 P2 ·V2 P1 Eliminando P y despejando V V2 = 2L Ley de Boyle- Mariotte. Transformaciones de gases a T =cte La Presión y el volumen son magnitudes inversamente proporcionales. Si la presión se reduce a la mitad el volumen se duplica. P V

V? 1L de gas si T= 0ºC a T=100ºC a P= cte B V? 1L de gas si T= 0ºC a T=100ºC a P= cte Estado 1 Estado 2 P = cte Calentamos T2= 100 ºC T1= 0ºC V2= ? V1= 1L P1 ·V1 P2 ·V2 Con la ec. de Clapeyron : = T1 T2 P1 ·V1 P2 ·V2 V1 V2 Como P = cte: = = T1 T2 T1 T2 Ley de Charles

Transformaciones a presión constante. Ley de Charles Sustituyendo en la ecuación anterior nos queda: 1 L V2 1 L · 373K = V2 = = 1,37 L 273 K 373 K 273 K Transformaciones a presión constante. Ley de Charles Observamos: A presión constante, al aumentar la temperatura aumenta el volumen que ocupa el gas. V Interpretación microscópica: 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? 1L de gas si T= 0ºC a T= -100ºC P= cte B V? 1L de gas si T= 0ºC a T= -100ºC P= cte Estado 1 Estado 2 P = cte Enfriamos T2= -100 ºC T1= 0ºC V2= ? V1= 1L P1 ·V1 P2 ·V2 Con la ec. de Clapeyron : = T1 T2 P1 ·V1 P2 ·V2 V1 V2 Como P = cte: = = T1 T2 T1 T2 Ley de Charles

Transformaciones a presión constante Sustituyendo en la ecuación anterior nos queda: 1 L V2 1 L · 173K 0,63 L = V2 = = 273 K 173 K 273 K Transformaciones a presión constante Ley de Charles 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. V T

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