La ley combinada del gas combina los tres gas leyes: Ley de Boyle, Ley de carlosy Ley de Gay-Lussac. Establece que la proporción del producto de presión y volumen y el temperatura absoluta de un gas es igual a una constante. Cuando Ley de avogadro se agrega a la ley combinada del gas, la ley de los gases ideales resultados. A diferencia de las leyes de gas nombradas, la ley de gas combinada no tiene un descubridor oficial. Es simplemente una combinación de las otras leyes de gases que funcionan cuando todo, excepto la temperatura, la presión y el volumen, se mantienen constantes.
Hay un par de ecuaciones comunes para escribir la ley combinada de los gases. La ley clasica relata la ley de Boyle y la ley de Charles para establecer:
PV / T = k
donde P = presión, V = volumen, T = temperatura absoluta (Kelvin) yk = constante.
La constante k es una constante real si el número de moles del gas no cambia. De lo contrario, varía.
Otro fórmula común para la ley de gas combinada se relacionan las condiciones "antes y después" de un gas
PAG1V1 / T1 = P2V2 / T2
Ejemplo
Encuentre el volumen de un gas en STP cuando se recolectan 2.00 litros a 745.0 mm Hg y 25.0 grados Celsius.
Para resolver el problema, primero debe identificar qué fórmula usar. En este caso, la pregunta se refiere a las condiciones en STP, para que sepa que tiene un problema de "antes y después". A continuación, debe comprender STP. Si aún no lo ha memorizado (y probablemente debería hacerlo, ya que parece mucho), STP se refiere a "temperatura y presión estándar", que es 273 Kelvin y 760.0 mm Hg.
Debido a que la ley funciona con temperatura absoluta, debe convertir 25.0 grados Celsius a la escala Kelvin. Esto te da 298 Kelvin.
En este punto, puede conectar los valores a la fórmula y resolver lo desconocido. Un error común que algunas personas cometen cuando son nuevas en este tipo de problema es confundir qué números van juntos. Es una buena práctica identificar las variables. En este problema son:
PAG1 = 745.0 mm Hg
V1 = 2.00 L
T1 = 298 K
PAG2 = 760.0 mm Hg
V2 = x (lo desconocido que estás resolviendo)
T2 = 273 K
Luego, tome la fórmula y configúrela para resolver la "x" desconocida, que en este problema es V2:
PAG1V1 / T1 = P2V2 / T2
Multiplica en cruz para borrar las fracciones:
PAG1V1T2 = P2V2T1
Divida para aislar V2:
V2 = (P1V1T2) / (PAG2T1)
Enchufe los números y resuelva para V2:
V2 = (745.0 mm Hg · 2.00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
V2 = 1.796 L
Informe el resultado utilizando el correcto número de cifras significativas:
V2 = 1.80 L
Aplicaciones
La ley de gases combinados tiene aplicaciones prácticas cuando se trata de gases a temperaturas y presiones normales. Al igual que otras leyes de gases basadas en el comportamiento ideal, se vuelve menos preciso a altas temperaturas y presiones. La ley se usa en termodinámica y mecánica de fluidos. Por ejemplo, se puede usar para calcular la presión, el volumen o la temperatura del gas en las nubes para pronosticar el clima.