Ley de Los Gases biofisica

LEY DE LOS GASES: 1. Ley de Boyle: El aire se comprime y aumenta la presión, disminuyendo la distancia entre partículas y oser!"ndose una disminución de !olumen. #A temperatura constante, el !olumen de un $as esin!ersamente proporcional a la presión % Es una relación entre presión y !olumen in!ersamente proporcional. &1'1 ( &)') •

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Al aumentar el !olumen, las partículas *"tomos o mol+culas del $as tardan m"s en lle$ar a las paredes del recipiente y por lo tanto c-ocan menos !eces por unidad de tiempo contra ellas. Esto si$nica /ue la presión ser" menor ya /ue +sta representa la 0recuencia de c-o/ues del $as contra las paredes. uando disminuye el !olumen la distancia /ue tienen /ue recorrer las partículas es menor y por tanto se producen m"s c-o/ues en cada unidad de tiempo: aumenta la presión. Lo /ue Boyle descurió es /ue si la cantidad de $as y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el !olumen siempre tiene el mismo !alor. !alor. ). Ley de -arles y Gay Gay 2Lussac 2Lussac #A presión constante, el !olumen de un $as es directamente proporcional a su temperatura asoluta%. '1 3 41 ( ') 3 4) •

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La Ley de Charles y Gay-Lussac, o simplemente Ley $ases. 5elaciona de Charles, es una de las leyes de los $ases. el !olumen y !olumen y la temperatura de temperatura de una cierta cantidad de $as ideal, mantenida a una presión constante, presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.

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En esta ley, 6ac/ues ley, 6ac/ues -arles dice -arles dice /ue para una cierta cantidad de $as a una presión constante, al aumentar la temperatura, el !olumen del $as aumenta y al disminuir la temperatura, el !olumen del $as disminuye. Esto se dee a /ue la temperatura est" directamente relacionada con la ener$ía cin+tica *deido cin+tica *deido al mo!imiento de las mol+culas del $as. Así /ue, para cierta cantidad de $as a una presión dada, a mayor !elocidad de las mol+culas *temperatura, mayor !olumen del $as. La ley 0ue pulicada primero por Gay Lussac en Lussac en 1789, 1789, pero -acía re0erencia al traao no pulicado de 6ac/ues -arles, de alrededor de 1;7;, 1;7;, lo /ue conduo a /ue la ley sea usualmente atriuida a -arles. La relación -aía sido anticipada anteriormente en los traaos de Guillaume Amontons en Amontons en 1;8). 1;8). &or otro lado, GaySSA: &ara una cierta cantidad cant idad de $as, al aumentar aument ar la temperatura, las mol+culas del mol+culas del $as se mue!en m"s r"pidamente y por lo tanto aumenta el n?mero de c-o/ues contra las paredes por unidad de tiempo, es decir, aumenta la presión ya presión ya /ue el recipiente es de paredes as y su !olumen !olu men no puede pue de camiar. camiar. Gay< Lussac descurió /ue, en cual/uier momento del proceso, el cociente entre la presión y la temperatura asoluta tenía asoluta tenía un !alor constante. Supon$amos /ue tenemos un $as /ue se encuentra a una presión y a una temperatura al comien@o del

eperimento. Si !ariamos la temperatura -asta un nue!o !alor , entonces la presión camiar" a . . LEY DE LAS &5ESCOES DE DAL DAL4O: 4O: uando se colocan en un recipiente !arios $ases /ue no reaccionan entre sí, las partículas de cada $as c-ocan contra contra las paredes paredes del recipi recipiente ente,, indepen independien dienteme temente nte de la presencia de los otros $ases. Esta Esta ley ley dic dice: “la presión total de una mezcla gaseosa es igu igual a la suma de las las presiones  parciales de los gases que que la componen”

La mayoría de los $ases son insolules al a$ua, por lo /ue /ue en el lao laora rato tori rio o se oti otien enen en 0"ci 0"cilm lmen ente te con con el m+to m+todo do de desp despla la@a @ami mien ento to del del a$ua a$ua.. &or tant tanto o para para calcular la presión del $as seco, es necesario conocer la presión del !apor de a$ua a esa temperatura.

La presión /ue eerce un $as es proporcional al n?mero de mol+culas presentes en el $as, e independientemente de su naturale@a. En una me@cla $aseosa cada uno de los $ases oedece la ecuación del $as ideal, por lo tanto:

Si todos los $ases se encuentran en las mismas condiciones de !olumen y temperatura, tenemos:

. LEY DE FE5 FE 5Y: La Ley de Henry 0ue 0ormulada en 1789 por 1789 por illiam Fenry. Fenry. Enuncia /ue a una temperatura constante, temperatura constante, la cantidad de $as disuelta en un lí/uido es lí/uido es directamente proporcional a la presión parcial /ue parcial /ue eerce ese $as sore el lí/uido.1Hatem"ticamente se 0ormula de la si$uiente manera:

donde: •

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 es la presión parcial del $as.  es la concentración concentración del  del $as *soluilidad. es la constante de Fenry, /ue depende de la naturale@a del $as, la temperatura y el lí/uido.

Las unidades de la constante /ue dependen de las unidades ele$idas para epresar la concentración y la presión. >n eemplo de la aplicación de esta ley est" dado por las precauciones /ue deen tomarse al !ol!er a un u@o a la supercie. Al disminuir la presión parcial de los distintos $ases, disminuye la soluilidad de soluilidad de los mismos en la san$re, con el consi$uiente ries$o de una e!entual 0ormación de uruas. &ara e!itarlo, esta descompresión dee e0ectuarse lentamente. I. LEY DE G5AFAH:

La di0usión es el proceso por el cual una sustancia se distriuye uni0ormemente en el espacio /ue la encierra o en el medio en /ue se encuentra. &or eemplo: si se conectan dos tan/ues conteniendo el mismo $as a di0erentes presiones, en corto tiempo la presión es i$ual en amos tan/ues. tan/u es. 4ami+n 4ami+n si se introduce una pe/ueJa pe/u eJa cantidad de $as A en un etremo de un tan/ue cerrado /ue contiene otro $as B, r"pidamente el $as A se distriuir" uni0ormemente por todo el tan/ue. La di0usión es una consecuencia del mo!imiento continuo y el"stico de las mol+culas $aseosas. Gases di0erentes tienen distintas !elocidades de di0usión. &ara otener in0ormación cuantitati!a sore las !elocidades de di0usión se -an -ec-o muc-as determinaciones. En una t+cnica el $as se dea pasar por oricios pe/ueJos a un espacio totalmente !acíoK la distriución en estas condiciones se llama e0usión y la !elocidad de las mol+culas es i$ual /ue en la di0usión. Los resultados son epresados por la ley de Gra-am. La !elocidad de di0usión de un $as es in!ersamente proporcional a la raí@ cuadrada de su densidad.M En donde !1 y !) son las !elocidades de di0usión de los $ases /ue se comparan y d1 y d) son las densidades. Las densidades se pueden relacionar con la masa y el !olumen por/ue *d(m3! K cuando H sea i$ual a la masa *peso molecular y ! al !olumen molecular, se puede estalecer la si$uiente relación entre las !elocidades de di0usión de dos $ases y su peso molecular: y como los !ol?menes moleculares de los $ases en condiciones i$uales de temperatura y presión son id+nticos, es decir '1 ( '), en la ecuación anterior sus raíces cuadradas se cancelan, /uedando:

Es decir: la !elocidad de di0usión de un $as es in!ersamente proporcional a la raí@ cuadrada de su peso molecular.