La ley
combinada de los gases o ley general de los gases es
una ley de los gases que combina la ley de Boyle, ley de Charles y ley de Gay
Lussac. Estas leyes matemáticamente se refieren a cada una de las variables
termodinámicas con relación a otra mientras todo lo demás se mantiene
constante.
La ecuación de
de la ley general de los gases puede ser entendida como una síntesis de esas
tres leyes, relacionando presión, temperatura y volumen
En
una transformación isotérmica, presión y volumen son inversamente
proporcionales y en una transformación isométrica, presión y temperatura son
directamente proporcionales.
De estas
observaciones podemos concluir que la presión es directamente proporcional a la
temperatura e inversamente proporcional al volumen.
ENUNCIADO DE LA LEY GENERAL DE LOS GASES
"Los
volúmenes ocupados por una misma masa gaseosa son directamente proporcionales a
las temperaturas absolutas correspondientes e inversamente proporcionales a las
presiones soportadas"
Ley de Boyle:
En 1662 reportó
los resultados de sus experimentos llegando a la conclusión de que “el volumen
de una cantidad fija de un gas a temperatura constante, es inversamente
proporcional a la presión del gas”. Este enunciado se conoce actualmente como
la ley de Boyle y puede expresarse matemáticamente como:
V∝1/P donde, V y P
son respectivamente, el volumen y la presión del gas; tal que, para cambiar el
signo de proporcionalidad (α) por uno de igualdad (=), se debe de introducir
una constante de proporcionalidad k, con lo cual la expresión queda de la forma
siguiente: V=K1/V, los términos,
se obtiene la expresión de la ley de Boyle:
PV=K
Esta expresión
implica que siempre que se tenga una cantidad fija de un gas a temperatura
constante, el producto de la presión por el volumen siempre será igual a una
constante k.
Ley de Charles
En 1787, Jack
Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura
de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la
temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen
disminuía.
“A presión
constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura
absoluta”.
V1 / T1 = V2 /
T2
Ley de Gay-Lussac
Al aumentar la
temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta
el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el
recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.
Relaciona
directamente a la presión (P) con la temperatura (T)
Gay-Lussac
descubrió que, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la
presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor:
P/T=K
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