Ley general del estado gaseoso - Ejercicios Resueltos

Ley general del estado gaseoso

Cómo están amig@s?? Hoy traigo un post que es de gran importancia para entender el comportamiento de los gases y que también cierra la saga de temas individuales por cada variable, es decir: temperatura, presión y volumen.

Entonces, vamos a comenzar. Nuevamente te pido que tomes asiento, papel, lápiz, calculadora, borrador y demás para poder comprender este tema.

Otra cosa, antes de poder iniciar, es necesario que sepas por lo menos de que va, la ley de Charles, la ley de Gay-Lussac y la ley de Boyle-Mariotte, ¿No tienes idea?, entonces te sugiero que los leas 🙂

Contenidos
  1. 🔹 Ecuación general del estado gaseoso
  2. 🔸 Ejercicios resueltos de la ley general del estado gaseoso
  3. 📃 Ejercicios para Practicar la Ley General del Estado Gaseoso

🔹 Ecuación general del estado gaseoso

La ecuación general del estado gaseoso es una combinación de las ecuaciones antes mencionadas, donde nuevamente las variables a encontrar son la presión, temperatura o volumen del gas, cuando se tiene un cambio entre dos variables.

La expresión matemática, o fórmula de la ecuación general del estado gaseoso, es la siguiente:

Fórmula general de la ley del estado gaseoso

\displaystyle \frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{P}_{2}}{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}}

Dónde:

\displaystyle {{P}_{1}} = Presión Inicial

\displaystyle {{V}_{1}} = Volumen Inicial

\displaystyle {{T}_{1}} = Temperatura Inicial

\displaystyle {{P}_{2}} = Presión Final

\displaystyle {{V}_{2}} = Volumen Final

\displaystyle {{T}_{2}} = Temperatura Final

¡Recordar!, las temperaturas se manejan en escalas absolutas, es decir en °K

Pero como siempre, es mejor aprender las cosas mediante ejercicios resueltos, y aquí te presento algunos.

Cuando resuelva problemas, y lea el enunciado decir que un gas está a condiciones normales, quiere decir que el gas se considera a 0°C es decir a 273K, y a una presión de una atmósfera igual a 760 mm de Hg.

🔸 Ejercicios resueltos de la ley general del estado gaseoso

 Problema 1.- Un volumen de 450 ml de oxígeno fue tomado o colectado a 30°C y 480 mm de Hg. ¿Qué volumen ocupará el oxígeno al variar la temperatura a 45°C y una presión de 650 mm de Hg? 

Solución: 

Puede sonar confuso si no entendemos el problema, pero no es difícil si vamos considerando los datos que el mismo problema nos arroja. Cómo podrás darte cuenta hay un volumen inicial de la toma del oxígeno, así cómo una presión y temperatura y al final, nos preguntan sobre el volumen, es decir nuestra incógnita y a la vez dándonos dos datos más, la temperatura y presión final, por lo que ahora tomaremos esos datos:

\displaystyle {{P}_{1}} = 480 mm de Hg

\displaystyle {{V}_{1}} = 450 ml

\displaystyle {{T}_{1}} = 30° + 273 = 303 K

\displaystyle {{P}_{2}} = 650 mm de Hg

\displaystyle {{T}_{2}} = 45°C + 273 = 318 K

\displaystyle {{V}_{2}} = ???

Según nuestra fórmula:

\displaystyle \frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{P}_{2}}{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}}

Despejaríamos la variable \displaystyle {{V}_{2}} de la ecuación.

\displaystyle {{V}_{2}}=\frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}{{T}_{2}}}{{{P}_{2}}{{T}_{1}}}

Por lo que si sustituimos, tendremos que:

\displaystyle {{V}_{2}}=\frac{(480mmHg)(450ml)(318K)}{(650mmHg)(303K)}=348.75ml

Veamos otro ejercicio.

 Problema 2.- Un gas ocupa un volumen de 300 ml a 35°C y 760 mm de Hg. Se comprime dentro de un recipiente de 100 ml de capacidad a una presión de 1.5 atm. ¿Cuál es la temperatura final del gas en °C? 

Solución: 

Para este caso, haremos lo mismo que en el primer ejercicio, y es que es mejor empezar a analizar nuestros datos para así poder entrarle al problema, así que iniciemos.

\displaystyle {{P}_{1}} = 1 atm

\displaystyle {{V}_{1}} = 300 ml

\displaystyle {{T}_{1}} = 35° + 273 = 308 K

\displaystyle {{P}_{2}} = 1.5 atm

\displaystyle {{V}_{2}} = 100 ml

\displaystyle {{T}_{2}} = ?

Ahora proseguimos a usar nuestra formula de la ley general del estado gaseoso

\displaystyle \frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{P}_{2}}{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}}

Despejando la variable \displaystyle {{T}_{2}}

\displaystyle {{T}_{2}}=\frac{{{P}_{2}}{{V}_{2}}{{T}_{1}}}{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}

Sustituimos nuestros datos

\displaystyle {{T}_{2}}=\frac{(1.5atm)(100ml)(308K)}{(1atm)(300ml)}=154K

Pero OJO! aquí no ha terminado el problema, ya que nos pide el valor de la temperatura final pero expresada en grados celcius -> °C

\displaystyle {{T}_{2}}=154K-273

\displaystyle {{T}_{2}}=-119{}^\circ C

Por lo que la temperatura final, disminuye drásticamente a una cantidad mínima, lo que sería una escala muy pero muy baja.

....Fin....

¿Dudas?

📃 Ejercicios para Practicar la Ley General del Estado Gaseoso

A continuación se muestran algunos ejemplos resueltos paso a paso, donde podrá corroborar sus resultados con la solución: 😊👇

Problema 3.- Calcular el volumen que ocupará un gas en condiciones normales, si a una presión de 940 mm de Hg y 23°C  su volumen es de 184 cm³ 

Problema de la ley general del estado gaseoso

👉 Ver Solución

Problema 4.- Una masa de hidrógeno gaseoso ocupa un volumen de 0.7 litros a una temperatura de 28 °C y a una presión absoluta de 850 mm de Hg. ¿Cuál será su presión absoluta si su temperatura aumenta a 98°C y su volumen es de 1.6 litros? 

Ley general del estado gaseoso

👉 Ver Solución

Problema 5.- A un gas que está dentro de un recipiente de 4 litros se le aplica una presión absoluta de 1020 mm de Hg, y su temperatura es de 12°C. ¿Cuál será su temperatura si ahora recibe una presión absoluta de 920 mm de Hg y su volumen es de 3.67 litros

Ley general del estado gaseoso problemas

👉 Ver Solución

Carlos julián

Carlos Julián es ingeniero mecatrónico, profesor de física y matemáticas y dedicado a la programación web. Creador de contenido educativo y maestro en ciencias de la educación.

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    32 Comentarios Publicados

  1. carlos dice:

    esta mal sale -119 c'

    1. Excelente corrección Carlos, ya modificamos el resultado debido a la mal resta.

      1. Joan Pimentel dice:

        Tu Pagina es Excelente. Felicidades tio.

  2. sol dice:

    hola me puedes ayudar con este problema por favor !!

    una lata de 17 onzas de fijador en aerosol, cuya presión interna es de 850 Torr a 21°C se arroja al fuego y tiene una temperatura de 450°.,. Que presión se alcanzará si la lata no explota a esa temperatura ?

    Gracias!

    1. Leonard De La Torre dice:

      Aún ocupas ayuda?

      1. beatriz Daniela Jiménez usme dice:

        Hola ayudemen se tiene un gas a 789mm hg a una temperatura de 345k si su temperatura disminuye a 308k cuál será su nueva presión en atmósferas

  3. Matias dice:

    hola, cuando en un problema nos dan todos los datos, excepto 1, en el ejercicio uno no nos dan el dato del VOLUMEN 2, entonces hay que despejar el VOLUMEN 2 y lo demas lo tenemos que acomodar, osea, en el ejercicio 1 esta p1, v1 y t2, y abajo p2 y t1, entonces, lo que no entiendo es cual poner en cada lado.

    Gracias

    1. Matias, el problema que tienes radica en el despeje.

      Te recomiendo leer este tema que tenemos en el blog:

      http://158.69.198.76/como-despejar-formulas/

      Ahí tenemos un tema que te servirá de mucho para lo que comentas, así podrás despejar cualquier variable.

  4. está bien lo que has hecho, pero , ¿no crees que el volumen tienes que pasarlo a litros ?

    1. No necesariamente, siempre depende de lo que el problema te pida, si el problema lo necesita, entonces se hace la conversión, pero mientras no.

      Ahora si es mejor tenerlo en el sistema de Litros, pues se modifica.

      Saludos.

  5. Yo tengo una duda respecto al problema dos: ¿por qué la presión uno vale 1atm si el problema nos marca 760 mm de Hg? ¿los 760 mm de Hg no son la presión uno? Espero y me respondas pronto y muy buena tu página al igual que los problemas que pusiste.

    1. Si así es, pero los 760 mm de Hg corresponden a 1 atm. Hemos hecho una conversión nada más.

  6. Carlos Rubio dice:

    Buenas tardes, no entiendo como se despeja en el segundo ejercicio y ya me he mirado el apartado de cómo despejar de la página. Si me lo pudieras aclarar me sería de gran ayuda. Mil gracias

  7. oye profesor en el ejercicio dos por que tiene de P1 de 1 atm

  8. veronica dice:

    disculpe y q paso con los 760 mm hg?

  9. lizbeth yareli dice:

    me podrian enseñar a despejar esque se me conplica

  10. Calcula el.numero de moles de un gas de L que ocupa un volumen de 4,1a 27 celcius y 1,5 atm

    1. Samy dice:

      es el ejercicio de mi mensual :v
      se usa esta formula : Presion x Volumen = R x Temperatura x n (moles)
      R = 62,4 mmHg (miligramos de mercurio)
      o
      R = 0,082 atm (atmosferas)

  11. Diego volpi dice:

    Hola necesito ayuda con este ejercicio por favor:
    -un termometro de gas hidrogeno tiene un volumen de 100,0 cm3 cuando se sumerge en un baño de agua helada a 0ºC. cuando se lo sumerge en cloro liquido hirviente, el volumen del hidrogeno a la misma presion es 87,2 cm3. encontrar la temperatura de ebullicion en k y en ºC

    1. leshuga dice:

      sale 23,805 ?¿?¿ alguien

  12. Leonard De La Torre dice:

    Aún ocupas ayuda?

    1. Piero Morales dice:

      Hola necesito ayuda con este ejercicio por favor .
      ¿Que volumen ocupará 4,5 mol de un gas en condiciones normales de temperatura y presión?

  13. Candela dice:

    Buenas Noches, tengo que rendir quimica y no estaría entendiendo mucho. Uno de los 4 ejercicios me dice:
    Cierta masa de un gas se encuentra a -12°C y una presión de 1140 mmHg. Si se mantiene constante el volumen y se cuadruplica la presión, ¿Qué temperatura soportará el gas en esta nueva condición?

    Me serviría muchísimo que me ayuden con un paso a paso porque sinceramente no entiendo absolutamente nada, gracias!!!

  14. fvsgsf dice:

    Sera 1044
    ya que t2=(261k .4560mmHg) / 1140= 1044 K

  15. Gustavo Adolfo Ibañez dice:

    El volumen de un globo es de 4 litros a una temperatura de 27 °C y una atmósfera de presión. ¿ Cuál es el volumen si la temperatura se incrementa en 30 °C con respecto al inicial? *

    2,26 L
    4,76 L
    6,66 L
    8,86 L
    Una muestra de gas ocupa un volumen de 0,6 litros a una presión de 1140 mmHg y una temperatura de 18°C. Si se disminuye la presión a 760 mmHg. ¿Cuál es el volumen de gas? *

    0,091 mL
    0,954 L
    900,0 mL
    0,684 L
    ¿Cuáles son los valores de la Presión, Temperatura y volumen en Condiciones normales o estándar? *
    1 atm; 25ºC y 22,414 L
    760 mmHg; 273ºK y 22,414 L
    2 atm; 0ºC y 1000 mL
    Una de las siguientes fórmulas no corresponde a ninguna ley de los gases estudiada *
    2 puntos
    V1 P1= V2 P2
    PV = nrT
    V1T2 =V2T1
    P1T2 =P2 T1
    El volumen de un gas a 30°C y a una atmósfera de presión es 160 L. ¿Qué volumen ocupará este gas a 70 °C y 800 mmHg de presión? *
    171,50 L
    172,16 L
    173,61L
    174,49 L

  16. cual es la formula del estado gaseoso dice:

    cual es la formula del estado gaseoso

    1. Es la que está aquií expuesta.

  17. Esmeralda dice:

    Me pueden ayudar con este problema: Calcula el volumen que ocupan 14.89g de cloro (CI) cuando es transportado a una presión de 750mm de Hg y una temperatura de 30°C. Supongo que se comparta de manera ideal

  18. Sergio dice:

    Tengo una duda referente al segundo problema resulto, ¿Por que la temperatura final disminuye hasta -119 °C, me refiero a que es una disminución muy drástica, esto se debe a una característica del gas o algo así?

  19. D.A .M.Z 😈😉😊😄😄 dice:

    Que te asen aprender cuale son lo conponentes químicos

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