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Respuesta:
La ley experimental de los gases es una ley que combina la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac. Estas leyes se refieren a cada una de las variables que son presión, volumen y temperatura absoluta. La ley de Charles establece que el volumen y la temperatura absoluta son directamente proporcionales cuando la presión es constante. La ley de Boyle afirma que la presión y el volumen son inversamente proporcionales entre sí a temperatura constante. Finalmente, la ley de Gay-Lussac introduce una proporcionalidad directa entre la presión y la temperatura absoluta, siempre y cuando se encuentre a un volumen constante. La interdependencia de estas variables se muestra en la ley de los gases combinados, que establece claramente que:
Explicación:
Derivación a partir de las leyes de los gases
Ley de Boyle establece que el producto presión-volumen es constante:
Ley de Charles muestra que el volumen es proporcional a temperatura absoluta:
Ley de Gay-Lussac dice que la presión es proporcional a la temperatura absoluta:
donde P es la presión, V el volumen y T la temperatura absoluta de un gas ideal.
Mediante la combinación de (2) o (3) podemos obtener una nueva ecuación con P, V y T.
Definiendo el producto de K2 por K3 como K4:
Multiplicando esta ecuación por (1):
Definiendo k5 como el producto de k1 por k4 reordenando la ecuación:
Sacando raíz cuadrada:
Renombrando la raíz cuadrada de k5 como K nos queda la ecuación general de los gases: