Ley de los gases ideales

La teoría atómica de la materia define los estados, o fases, de acuerdo al orden que implican. Las moléculas tienen una cierta libertad de movimientos en el espacio.

La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético creado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques tienen una perfecta conservación de momento y energía cinética. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.

Empíricamente, se observan una serie de relaciones entre la temperatura, la presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales, deducida por primera vez por Émile Clapeyron en 1834.

La Ecuación de Estado

El estado de una cierta masa m de sustancia está determinado por su presión p, su volumen V y su temperatura T. En general, estas cantidades no pueden variar todas ellas independientemente.

P*V=n*R*T

Donde:

• P= Presión
• V= Volumen
• n= Moles de gas
• R= Constante universal de los gases ideales
• T= Temperatura en Kelvin.

La Ecuación de Estado para gases reales

Haciendo una correccion a la ecuación de estado de un gas ideal, es decir, tomando en cuenta las fuerzas intermoleculares y volumenes intermoleculares finitos, se obtiene la ecuaciòn para gases reales, tambien llamada ecuacion de Van der Waals:

(P+a*n^2/V^2)*(V-nb)=n*R*T

Donde:

• P= Presión del gas ideal
• V= Volumen del gas ideal
• n= Moles de gas
• R= Constante universal de los gases ideales
• T= Temperatura.
• ay bson Constantes determinadas por la naturaleza del gas con el fin de que haya la mayor congruencia posible entre la ecuaciòn de los gases reales y el comportamiento observado experimentalmente.

Valores de R en diferentes unidades

Teoría Cinética Molecular:

Desarrollada por Ludwig Boltzmann y Maxwell. Nos indica las propiedades de un gas ideal a nivel molecular.

• Todo gas ideal está formado por pequeñas partículas esféricas llamadas moléculas.
• Las moléculas gaseosas se mueven a altas velocidades, en forma recta y desordenada.
• Un gas ideal ejerce una presión continua sobre las paredes del recipiente que lo contiene, debido a los choques de las moléculas con las paredes de éste.
• Los choques moleculares son perfectamente elásticos. No hay pérdida de energía cinética.
• No se tienen en cuenta las interacciones de atracción y repulsión molecular.
• La energía cinética media de la translación de una molécula es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas.

Ecuación general de los gases ideales

Para una misma masa gaseosa (por tanto, el número de moles (n) es constante; n=cte), podemos afirmar que existe una constante directamente proporcional a la presión y volumen del gas, e inversamente proporcional a su temperatura.

p1*V1/T1*n1=p2*V2/T2*n2

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