Ejercicios Resueltos de Gases Ideales Física y Química 1 Bachillerato

Por Rocky Ejercicios 1 Bachillerato 0 comentarios

Ejercicios de las leyes de los gases y la ecuación de los gases ideales de Física y Química de 1º de Bachillerato resueltos paso a paso: Boyle (PV constante), Charles (V/T constante), Gay-Lussac (P/T constante) y PV = nRT. La temperatura siempre en kelvin (K = °C + 273) y R = 0,082 atm·L/(mol·K).

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1 Ejercicios de gases ideales para 1º de Bachillerato con soluciones

1.1 1. Ley de Boyle

1.2 2. Ley de Charles y ley de Gay-Lussac

1.3 3. Ley combinada

1.4 4. La ecuación de los gases ideales

2 Leyes de los gases: resumen

3 Dudas frecuentes

3.1 ¿Qué dice la ley de Boyle?

3.2 ¿Qué es un gas ideal?

4 Más ejercicios de Física y Química

5 Más ejercicios de Física y Química de 1º de Bachillerato en PDF

Ejercicios de gases ideales para 1º de Bachillerato con soluciones

1. Ley de Boyle

A temperatura constante: P₁V₁ = P₂V₂. Si se comprime un gas, su presión sube.

1Un gas ocupa 6 L a 1 atm. Sin cambiar la temperatura, se comprime hasta 2 L. ¿Qué presión tiene?

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1 · 6 = P₂ · 2 → P₂ = 3 atm. El volumen se ha dividido entre 3 y la presión se ha multiplicado por 3.

2Un globo tiene 4 L a nivel del mar (1 atm). Sube a una montaña donde la presión es 0,8 atm. ¿Qué volumen tendrá, si la temperatura no cambia?

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1 · 4 = 0,8 · V₂ → V₂ = 5 L. Con menos presión fuera, el globo se hincha.

2. Ley de Charles y ley de Gay-Lussac

Charles (presión constante): V₁/T₁ = V₂/T₂. Gay-Lussac (volumen constante): P₁/T₁ = P₂/T₂.

3Un gas ocupa 3 L a 27 °C. Se calienta hasta 127 °C sin cambiar la presión. ¿Qué volumen ocupa?

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T₁ = 300 K y T₂ = 400 K. 3 / 300 = V₂ / 400 → V₂ = 4 L.

4La rueda de una bici está a 2,2 atm a 17 °C. Al sol se calienta hasta 47 °C. ¿Qué presión tiene, si el volumen apenas cambia?

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T₁ = 290 K, T₂ = 320 K. 2,2 / 290 = P₂ / 320 → P₂ ≈ 2,43 atm. Por eso no conviene inflar del todo las ruedas en verano.

5Un gas a 20 °C se calienta hasta 40 °C a presión constante. ¿Se duplica su volumen?

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No. Lo que importa es la temperatura absoluta: pasa de 293 K a 313 K, y el volumen se multiplica por 313 / 293 ≈ 1,07 (un 7 % más). Este es el error más frecuente: usar grados Celsius.

3. Ley combinada

6Un gas ocupa 10 L a 1,5 atm y 300 K. ¿Qué volumen ocupará a 2 atm y 400 K?

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P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ → V₂ = 1,5 · 10 · 400 / (300 · 2) = 10 L. La subida de presión y la de temperatura se compensan.

4. La ecuación de los gases ideales

PV = nRT. Con P en atm, V en L y T en K.

7¿Qué volumen ocupan 0,5 mol de un gas a 2 atm y 300 K?

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V = nRT/P = 0,5 · 0,082 · 300 / 2 = 6,15 L.

8¿Cuántos moles de gas hay en un recipiente de 8,2 L a 3 atm y 27 °C?

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n = PV/(RT) = 3 · 8,2 / (0,082 · 300) = 1 mol.

9A 0 °C y 1 atm, una muestra de 3,2 g de un gas ocupa 2,24 L. Calcula su masa molar. ¿Qué gas puede ser?

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En condiciones normales 1 mol ocupa 22,4 L: 2,24 L son 0,1 mol. Masa molar = 3,2 / 0,1 = 32 g/mol: puede ser oxígeno, O₂.

10Calcula la densidad del CO₂ en condiciones normales.

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1 mol (44 g) ocupa 22,4 L: densidad = 44 / 22,4 ≈ 1,96 g/L. Es más denso que el aire, por eso se acumula en zonas bajas.

11Un gas está a 380 mmHg. Expresa la presión en atmósferas.

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1 atm = 760 mmHg → 380 / 760 = 0,5 atm.

Leyes de los gases: resumen

Qué se mantiene constante en cada una:

Ley	Constante	Fórmula
Boyle	temperatura	P₁V₁ = P₂V₂
Charles	presión	V₁/T₁ = V₂/T₂
Gay-Lussac	volumen	P₁/T₁ = P₂/T₂
Combinada	cantidad de gas	P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
Gases ideales	—	PV = nRT

Unidades: T en kelvin siempre (K = °C + 273). Con R = 0,082, P en atm y V en litros; 1 atm = 760 mmHg = 101.325 Pa.

Dudas frecuentes

¿Qué dice la ley de Boyle?

Que, a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión: si la presión se duplica, el volumen se reduce a la mitad. Es lo que pasa al apretar una jeringa tapada.

¿Qué es un gas ideal?

Un modelo en el que las partículas no ocupan volumen y no se atraen entre sí. Los gases reales se comportan casi así a presiones bajas y temperaturas no muy bajas, que es lo habitual en los problemas.

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