5.15 enuncia las siguientes leyes de los gases en forma escrita y tambin con ecuaciones: Leyes de Boyle, Charles y Avogadro. Indique en cada caso, las condiciones en las que se aplica cada ley y exprese las unidades para cada trmino de la ecuacin.

LEY DE BOYLEEs una de las leyes de los gases que relaciona el volumen y la presin de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que: La presin ejercida por una fuerza fsica es inversamente proporcional al volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.Al aumentar el volumen, las partculas (tomos o molculas) del gas tardan ms en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presin ser menor ya que sta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.Matemticamente se puede expresar as:PV=kDnde:P presin expresada mmHg o Atm.V volumen expresada en L.K es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presin P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presin cambiar a P2, y se cumplir:P1V1=P2V2Dnde:P1=Presin inicial (en mmHg o Atm)P2=Presin final (en mmHg o Atm)

V1=Volumen inicial (en litros)V2=Volumen final (en litros)Esta ley es aplicable cuando las condiciones de temperatura son constantes.LEY DE CHARLESEn esta ley, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas a una presin constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que la temperatura est directamente relacionada con la energa cintica (debido al movimiento) de las molculas del gas. As que, para cierta cantidad de gas a una presin dada, a mayor velocidad de las molculas (temperatura), mayor volumen del gas.Matemticamente la formula es:V/T= KDnde:V es el volumen medida en LT es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin).k2 es la constante de proporcionalidad.Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la temperatura cambiar a T2, y se cumplir:V1/T1 = V2/T2Dnde:V1 Volumen inicial expresada en litros.V2 Volumen final expresada en litros.T1 Temperatura inicial expresada en kelvin.T2 Temperatura final expresada en kelvin.

Las condiciones en las que esta frmula es aplicable, es cuando el volumen y la presin del gas permanecen constantesLEY DE AVOGADROEs una de las leyes de los gases ideales. Toma el nombre de Amedeo Avogadro, quien en 1811 afirm que:Volmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presin y temperatura, contienen el mismo nmero de partculas.Esta ley suele enunciarse actualmente tambin como: "La masa molar o mol de diferentes sustancias contiene el mismo nmero de molculas".El valor de este nmero, llamado nmero de Avogadro es aproximadamente 6,023212 1023 y es tambin el nmero de tomos que contiene la masa molar o mol de un elemento.La ley de Avogadro puede expresarme matemticamente:V/n=KDnde:V volumen expresada en litrosn el nmero de molculas expresada en moles.Supongamos que tenemos una cierta cantidad de gas n1 que ocupa un volumen V1 al comienzo del experimento. Si variamos la cantidad de gas hasta un nuevo valor n2, entonces el volumen cambiar a V2, y se cumplir:V1/n1=V2/n2Dnde:V1 volumen inicial expresada en litrosV2 volumen final expresada en litrosn1 numero de molculas iniciales expresada en molesn2 numero de molculas finales expresada en molesLas condiciones en las que esta frmula es aplicable en condiciones de presin y temperatura constante.

5.16 explique por qu se expande un globo de helio cuando se eleva en el aire. Suponga que la temperatura permanece constante.Cuando un globo es inflado con helio, el peso del globo ms el helio es su interior es menor al peso del aire a su alrededor, as que el globo flota.El secreto del helio es que casi no pesa nada. Es el segundo elemento ms ligero del universo (solo el hidrgeno es ms ligero). Cada tomo de helio ordinario tiene solo dos protones y dos neutrones en su centro, rodeado por dos electrones. El oxgeno, por otro lado, tiene ocho protones, ocho neutrones y ocho electrones.Aunque el oxgeno y otros gases en nuestro aire son muy ligeros comparados con el hierro y el oro, son los suficientemente pesados para permanecer en nuestro planeta atrados por la gravedad.Pero debido a que el helio casi no pesa, este tiende a flotar en el vaco. Esa es la razn por la que hay muy poco helio en la atmosfera de la tierra.