Entra aquí y entenderás de una manera lúdica las leyes de los gases: http://www.educaplus.org/gases/labayuda.html
SI QUIERES APRENDER LAS PROPIEDADES DE LOS GASES ENTRA AQUI: http://intro.chem.okstate.edu/1314F00/Laboratory/GLP.htm
miércoles, 31 de octubre de 2012
Las leyes de los gases y el buceo
Cuando el hombre desciende por un mar, lago, río o cualquier ambiente
acuático, con el fin de desarrollar alguna actividad deportiva, comercial, de
investigación científica o militar, debe considerar la ley de los gases. El aumento de la presión bajo el agua afecta la respiración, así como mezcla gaseosa de oxígeno y nitrógeno que aspira de su equipo de buceo.
El volumen de aire en los pulmones
Los buzos deben poseer una adecuada preparación para soportar la presión.
Si un buzo sube rápidamente a la superficie después de haber estado a una
profundidad de seis metros, donde la presión es de 1,6 atm (0,6 atm de la
presión del mar, más 1 atm de la presión del aire), el volumen del aire atrapado en sus pulmones aumentará.
Esta súbita expansión del aire puede romper las membranas de los pulmones y los alvéolos, generando un neumotórax.
Ley de Boyle - Mariotte
Expresa el equilibrio de un gas a temperatura constante. Durante la inmersión la variación de temperatura del aire es mínima y por lo tanto la ley de Boyle es especialmente práctica para entender la relación entre presión y volumen. Básicamente, esta se ve enunciada en la siguiente igualdad:
P1V1 = P2V2
La presión es inversamente proporcional al volumen de un gas: al aumentar la presión sobre una masa de gas, el volumen de este disminuye proporcionalmente.
Así, una masa constante de aire, que en superficie (1 bar) ocupa un litro, verá su volumen reducido a la mitad ( L) al someterse a una presión de 2 bar (-10 m), a un tercio ( L) a 3 bar (-20 m) y así sucesivamente.
De igual manera, un litro de aire a 3 bar (-20m), aumentará su volumen en un 50% a 2 bar (1.5 L a -10 m) y lo triplicará a 1 bar (3 L en superficie), dado que los mayores cambios proporcionales, se dan en los primeros 10 metros.
Ley de Dalton
Artículo principal: Ley de las proporciones múltiples
El aire no es un gas puro, sino una mezcla de gases. La ley de Dalton explica que la presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones que ejercería cada uno de los gases componentes ocupando él solo el volumen total.
Esta ley también se conoce como la ley de las presiones parciales, pues implica que la presión parcial de un gas, en una mezcla de gases, sometida a una presión X, es directamente proporcional a la proporción en que ese gas está presente en la mezcla.
Esto quiere decir, que si en una mezcla de gases uno de sus componenetes representa el 20% del volumen de la mezcla, a una presión P, tal componente tendrá una presión parcial de 0,2 P.
En el aire normal la composición es, aproximadamente, de un 21% Oxígeno y 78% Nitrógeno, con un 1% de otros gases (fundamentalmente argón).
Ley de Henry de disolución de los gases
Cuando un gas se encuentra disuelto en fase líquida se habla de tensión (T) de un gas, a diferencia de la presión parcial (p) de un gas que hace referencia a gases en una mezcla en fase gaseosa.
Se habla de condición de subsaturación, cuando la presión es superior a la tensión, de saturación cuando la presión y la tensión son equivalentes, y de sobresaturación cuando la presión es menor que la tensión del gas disuelto. Un líquido en condición de subsaturación disolverá el gas de la fase gaseosa hasta encontrar el equilibrio (saturación). Un líquido en sobresaturación va a eliminar gas disuelto para encontrar el equilibro (saturación).
Ley de difusión de Graham
A igual temperatura y presión, la velocidad de difusión de un gas de moléculas "ligeras" se difunde más rápido que uno de moléculas "pesadas".
Los dos principales gases en el aire, el nitrógeno (N) y el oxígeno (O) se encuentran en las formas moleculares N2 y O2. La masa molar del nitrógeno es de 28, mientras que la del oxígeno es de 32. Por lo tanto la velocidad de difusión del nitrógeno es mayor que la del oxígeno.
martes, 30 de octubre de 2012
El buceo
¿Qué es el buceo?Es el acto por medio del cual el hombre penetra en el mar, un lago, río o cualquier lugar con aguas, con el fin de desarrollar una actividad deportiva, comercial o de investigación científica o militar.
¿Qué es la presión?Es la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.
¿De cuanto es la presión atmosférica en nuestro cuerpo al nivel del mar?En la superficie de la tierra al nivel de mar, la atmósfera, debido al peso de su aire, ejerce sobre todo cuerpo una presión aproximada a una atmósfera.
¿Por qué nuestro cuerpo no se aplasta?Sencillamente porque las cavidades interiores del cuerpo que están llenas de aire, sangre y otros fluidos, se encuentran a la misma presión que la atmosférica y por lo tanto permanecen en equilibrio, tanto las presiones interiores como las exteriores y no lo notamos. Si la presión del cuerpo disminuye o aumenta, lo sentiremos de inmediato.
¿Cuál es la presión a la que es sometida los cuerpos bajo el agua?Esta es la presión absoluta que es la suma de la presión atmosférica más la presión ejercida por el agua. Esta es la presión a la que realmente están sometido los cuerpos bajo el agua.
¿Por qué aumenta la presión en el agua?Al descender en el agua, sentimos de inmediato la presión ejercida sobre nuestro cuerpo, aquella aumentara conforme cuando se va descendiendo. Esta presión es debida al peso de agua.
El contenido de un tanque de buceo es aire comprimido no oxigeno como muchas personas piensan debido a que el oxigeno respirado bajo presión es toxico por lo que no es oxigeno puro lo que se lleva en el tanque . Los cilindros de buceo se llenan a mucha presión a 3000 libras de presión es muchísima presión y siempre está en estado gaseoso. El aire comprimido que es una mezcla de 21%oxigeno 78% nitrógeno tiene un punto de ebullición de -194 °C lo que hace que sea vapor al estar contenido en un cilindro de buceo . Tendríamos que meter el tanque a un congelador que enfríe mucho y esperar a que llegara a -194 °C para que empezara a cambiar ha estado liquido. El regulador regula el paso del aire hacia nuestro cuerpo en la dosis normal (para que no nos infle como a un globo)El tanque funciona a una presion de 200
atmosferas (200 kr/cm^2) o sea que no es como para andar golpeandolo mucho
(puede explotar)Si se usa aire se puede usar el metodo anterior
pero tambien se puede usar un compresor de doble etapa con motor electrico o a
combustible.Obviamente no es un compresor de los que venden
en el super debe ser muy potente y robusto con motores de 5 o mas hp. lo que importa es el regulador que se
coloca a la salida del tanque . Este regulador que viene en dos tipos segun
donde este el elmento sensor de presion, es el encargado de bajar los 200
kg/cm^2 del contenido del tanque a una presion muy inferior que debe variar
automaticamente con la profundidad . Esta presion es de mas o menos 1kd + 1kg
adicional por cada 10 metros de profundidad.
PROBLEMAS DEL BUCEO
¿Cómo se clasifican los problemas que sufre el organismo en el buceo?* Problemas en el descenso* Problemas en la profundidad* Problemas en el ascenso
¿En qué consisten los problemas del descenso?Los problemas de descenso consisten en los barotraumas que son lesiones causadas por la presión, las que se producen en el descenso son aquellas causadas por menor presión en el interior de una cavidad que la del exterior.
¿Cuáles son los problemas de profundidad, y en qué consisten?Los efectos de estos problemas son productos del aumento de las presiones parciales de los gases contenidos en los aparatos de aire comprimido que se usa en el buceo y el aumento de absorción de gases por el cuerpo conforme a la presión.
¿Cuáles son los problemas de ascenso y en que consisten?Los efectos de la ley de Boyle en el ascenso: nunca se deberá retener la respiración al ascender cuando se bucea. “Cualquier volumen de gas sumergido será expandido paulatinamente al ascender, debido a la disminución de la presión exterior”.La diferencia de la presión entre la atmósfera y la interna del cuerpo humano hace que los gases intoxiquen al mismo, ya sea el oxigeno o el nitrógeno.ç
¿Qué es la presión?Es la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.
¿De cuanto es la presión atmosférica en nuestro cuerpo al nivel del mar?En la superficie de la tierra al nivel de mar, la atmósfera, debido al peso de su aire, ejerce sobre todo cuerpo una presión aproximada a una atmósfera.
¿Por qué nuestro cuerpo no se aplasta?Sencillamente porque las cavidades interiores del cuerpo que están llenas de aire, sangre y otros fluidos, se encuentran a la misma presión que la atmosférica y por lo tanto permanecen en equilibrio, tanto las presiones interiores como las exteriores y no lo notamos. Si la presión del cuerpo disminuye o aumenta, lo sentiremos de inmediato.
¿Cuál es la presión a la que es sometida los cuerpos bajo el agua?Esta es la presión absoluta que es la suma de la presión atmosférica más la presión ejercida por el agua. Esta es la presión a la que realmente están sometido los cuerpos bajo el agua.
¿Por qué aumenta la presión en el agua?Al descender en el agua, sentimos de inmediato la presión ejercida sobre nuestro cuerpo, aquella aumentara conforme cuando se va descendiendo. Esta presión es debida al peso de agua.
LA PRESION BAJO EL AGUA VA AUMENTANDO DE 1 ATM CADA 1O MT
EL TANQUE DE BUCEO Y SU MEZCLA DE GASES
¿Qué ocurre con el nitrógeno?
El gas nitrógeno que forma la mezcla de aire comprimido usada por los buzos puede llegar a ser peligroso.
Cuando la presión parcial del nitrógeno gaseoso excede de 1 atm, este se disuelve en la sangre. Por lo tanto, parte
del nitrógeno se disuelve en la sangre del buzo cuando este desciende.
A medida que el buzo sube a la superficie, disminuye la presión de tal manera que el nitrógeno disuelto se convierte nuevamente en gas. Entonces se forman burbujas de nitrógeno en la sangre. Estas pueden ser lo suficientemente
grandes como para bloquear la circulación y causar una parálisis y la muerte. Este efecto se puede evitar si el buzo
sube lentamente, deteniéndose unos minutos, para que el nitrógeno disuelto en la sangre se vaya eliminando poco
a poco.
Otra opción es usar una mezcla de oxígeno y helio en lugar de aire.
¿Qué ocurre con el oxígeno al sumergirnos?
El oxígeno es importante para la vida; sin embargo, puede ser dañino si se respira en una dosis mayor que la normal.
El exceso de oxígeno provoca convulsiones o la destrucción de la retina. Por esta razón, los tanques de buceo no
contienen oxígeno puro sino aire comprimido.
Mientras se bucea, la presión aumenta con la profundidad, y cuanto mayor sea la profundidad, mayor será la presión del oxígeno que se inhala.
La presión parcial del oxígeno en el aire es 0,2 atm y nuestro organismo funciona mejor dentro de estas condiciones. Si un buzo se encuentra a una profundidad de 20 metros donde la presión es de 2 atm, el oxígeno en el balón
de aire se deberá reducir 10% en volumen, para mantener la misma presión parcial de 0,2 atm. Tal porcentaje sería
escaso a nivel del mar, pero en tales profundidades es el monto adecuado. De lo contrario, entraría más oxígeno al
cuerpo
¿Cómo se clasifican los problemas que sufre el organismo en el buceo?* Problemas en el descenso* Problemas en la profundidad* Problemas en el ascenso
¿En qué consisten los problemas del descenso?Los problemas de descenso consisten en los barotraumas que son lesiones causadas por la presión, las que se producen en el descenso son aquellas causadas por menor presión en el interior de una cavidad que la del exterior.
¿Cuáles son los problemas de profundidad, y en qué consisten?Los efectos de estos problemas son productos del aumento de las presiones parciales de los gases contenidos en los aparatos de aire comprimido que se usa en el buceo y el aumento de absorción de gases por el cuerpo conforme a la presión.
¿Cuáles son los problemas de ascenso y en que consisten?Los efectos de la ley de Boyle en el ascenso: nunca se deberá retener la respiración al ascender cuando se bucea. “Cualquier volumen de gas sumergido será expandido paulatinamente al ascender, debido a la disminución de la presión exterior”.La diferencia de la presión entre la atmósfera y la interna del cuerpo humano hace que los gases intoxiquen al mismo, ya sea el oxigeno o el nitrógeno.ç
lunes, 29 de octubre de 2012
LEYES DE LOS GASES
·
LEY DE BOYLE
En
1662, el científico inglés Robert Boyle observó que, a temperatura constante el
volumen ocupado por una cantidad dad de gas es inversamente proporcional a la
presión. Es decir, que si aumenta la presión de un gas, su volumen disminuye
proporcionalmente.
P1.V1=P2.V2
·
LEY DE CHARLES
A
presión constante, el volumen ocupado por una cantidad dada de un gas es
directamente proporcional a su temperatura , es decir, al aumentar su
temperatura produce un aumento proporcional a su volumen.
V1/V2= T1/T2
·
LEY DE GAY-LUSSAC (RELACIÓN ENTRE TEMPERATURA Y PRESIÓN EN UN GAS)
Manteniendo el volumen
constante, la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura
absoluta.
P1/P2=T1/T2
·
LEY COMBINADA DE LOS GASES (LEY DE BOYLE Y DE CHARLES)
Relaciona el volumen de
una cantidad fija de un gas con la presión y la temperatura, cuando estas
propiedades varían simultáneamente.
·
LEY DE AVOGADRO
Establece que a las mismas
condiciones de temperatura y presión, iguales volúmenes de todos los gases
contienen el mismo número de moles. Es decir, el volumen de un gas es
directamente proporcional al número de partículas, y no su masa.
V1/N1=V2/N2
·
LEY DE LOS GASE IDEALES
Son entonces cuatro las
variables que determinan el estado de un gas: V, T, P y n.
PV= nRT
Recordemos que el número de moles que hay
en una cantidad dada de una sustancia, se calcula dividiendo la masa de dicha
sustancia por su respectiva masa molar. n = m/M
Por
tanto: M= d R T / P
·
LEY DE DALTON EY DE LAS PRESIONES PARCIALES
La presión total de una
mezcla de gases que no reaccionan entre sí es igual a la suma de las presiones
parciales de todos los gases componentes de la mezcla.
Pt: PA+PB+PC.....Pn
Propiedades de los gases
1. Se adaptan a la forma y al
volumen del recipiente que los contiene.
2. Se dejan comprimir con
facilidad
3. E difunden fácilmente
4. Se dilatan con gran
facilidad.
Breve explicacion de gases
Variables para el estudio de los gases
VOLUMEN : Indica todo el espacio que ocupa un gas en su
movimiento, es decir el volumen de un gas es simplemente el del recipiente en
que se encuentre dicho gas.
TEMPERATURA: La
temperatura mide la intensidad de calor, La temperatura
de los gases se mide generalmente en grados centígrados. Cuando se aplican las
leyes de los gases ideales, esta temperatura debe convertirse a la escala de
Kelvin.
PRESIÓN: Las moléculas de un gas, al
moverse continuamente y a altas velocidades, no sólo chocan entre sí, sino que
también lo hace con las paredes del recipiente. Cada colisión contra la pared
puede considerarse como una pequeñísima fuerza que se ejerce sobre ella. Se define entonces presión, como la fuerza
que se ejerce por cada unidad de área, por consecuencia la presión de un gas
estará dada por la suma de todos los choques que se producen sobre la unidad de
área de pared.
P=
F/A.
UNIDADES DE PRESIÓN: 1torr= 1mm Hg
UNIDADES DE PRESIÓN: 1torr= 1mm Hg
1atm= 760torr = 760mmHg
CANTIDAD DE SUSTANCIA (MOLES): La cantidad de sustancia que tiene un cuerpo se refiere a la masa que posee.
Que es un gas?
¿QUE ES UN GAS?
Un gas es una sustancia cuyo volumen es igual al volumen del recipiente que lo contiene (FLUIDO).
GENERALIDADES:
Un gas es una sustancia cuyo volumen es igual al volumen del recipiente que lo contiene (FLUIDO).
GENERALIDADES:
- No poseen forma ni volumen definido, depende del recipiente.
- Sus moléculas poseen mayor libertad de movimiento, por eso su gran difusión y adaptación al recipiente.
- Sus moléculas se encuentran bastante separadas, por ello se puede comprimir fácilmente al ejercerle una fuerza.
- Por la libertad de movimiento que poseen las moléculas, es que un gas puede ocupar todo el volumen del recipiente.
- Para estudiar los gases se deben tener en cuenta tres variables: presión, temperatura y volumen.
- Es incoloro e inoloro.
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