Ley Combinada de Gases

La ley combinada de gases se expresa mediante la fórmula: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂. Esta ecuación nos permite calcular cómo cambia un gas cuando modificamos presión (P), volumen (V) o temperatura (T), manteniendo constante la cantidad de gas.

De esta fórmula principal, podemos despejar cualquiera de las variables según lo que necesitemos encontrar. Por ejemplo, si queremos calcular la nueva presión (P₂) después de un cambio, usaríamos: P₂ = (P₁V₁T₂)/(V₂T₁).

Veamos un ejemplo práctico: Los neumáticos de un coche están a 1,8 atm y 20°C. Después de conducir, se calientan hasta 50°C y su volumen cambia de 50 a 50,5 litros. Para resolver esto, primero convertimos las temperaturas a Kelvin sumando 273 (293K y 323K) y luego aplicamos la fórmula para encontrar que la presión final es de 1,9677 atm.

💡 ¡Recuerda! Siempre debes usar temperaturas en Kelvin (K) para los cálculos de gases, no en grados Celsius. Para convertir, solo suma 273 a la temperatura en °C.

Aplicaciones y Ejercicios

Un ejemplo más: si tenemos un gas a 25°C y 1 atm que ocupa 25L, ¿qué presión tendrá al calentarlo a 50°C y duplicar su volumen a 50L?

Primero, organizamos nuestros datos: P₁ = 1 atm, T₁ = 298K $25°C + 273$, T₂ = 323K $50°C + 273$, V₁ = 25L y V₂ = 50L.

Aplicando la fórmula para calcular P₂: P₂ = (P₁V₁T₂)/(V₂T₁), sustituimos nuestros valores y calculamos P₂ = (1 atm × 25L × 323K)/(50L × 298K) = 0,541 atm.

¿Por qué la presión disminuye en este caso? Porque aunque la temperatura aumentó (lo que tiende a aumentar la presión), el volumen se duplicó, y este efecto fue más significativo. Así, la presión final resulta menor que la inicial.

🔍 Consejo práctico: Cuando el volumen aumenta más rápido que la temperatura, la presión disminuye; cuando la temperatura aumenta más rápido que el volumen, la presión aumenta.