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Ecuacion general de gases

junio 10, 2022
Ecuacion general de gases

Derivación de la ley de los gases ideales

Existen 4 leyes generales que relacionan las 4 propiedades características básicas de los gases entre sí. Cada ley lleva el título de su descubridor. Aunque es importante entender las relaciones que cubre cada ley, conocer al descubridor no es tan importante y resultará redundante una vez que se introduzca la ley de los gases combinados. Por lo tanto, concéntrese en comprender las relaciones más que en memorizar los nombres.

Esto significa que el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura Kelvin. Piénsalo así, si aumentas el volumen de un gas y debes mantener la presión constante, la única forma de conseguirlo es que la temperatura del gas también aumente.

La reducción del volumen del gas significa que las moléculas chocan más a menudo con las paredes, lo que aumenta la presión, y a la inversa, si el volumen aumenta, la distancia que deben recorrer las moléculas para chocar con las paredes aumenta y chocan menos a menudo, lo que disminuye la presión.

Si se aumenta la cantidad de gas en un recipiente, el volumen aumenta.    Si se reduce la cantidad de gas en un recipiente, el volumen disminuye. Esto supone, por supuesto, que el recipiente tenga paredes dilatables.

Pv = nrt

En este módulo se describe la relación entre la Presión, la Temperatura, el Volumen y la Cantidad de un gas y cómo estas relaciones pueden combinarse para dar una expresión general que describa el comportamiento de un gas.

Cualquier conjunto de relaciones entre una sola cantidad (como V) y varias otras variables (\(P\), \(T\), y \(n\)) puede combinarse en una sola expresión que describa todas las relaciones simultáneamente. Las tres expresiones individuales son las siguientes:

Un gas ideal se define como una sustancia gaseosa hipotética cuyo comportamiento es independiente de las fuerzas de atracción y repulsión y puede describirse completamente mediante la ley de los gases ideales. En realidad, no existe un gas ideal, pero un gas ideal es un modelo conceptual útil que nos permite entender cómo los gases responden a condiciones cambiantes. Como veremos, en muchas condiciones, la mayoría de los gases reales presentan un comportamiento que se aproxima mucho al de un gas ideal. Por tanto, la ley de los gases ideales puede utilizarse para predecir el comportamiento de los gases reales en la mayoría de las condiciones. La ley de los gases ideales no funciona bien a temperaturas muy bajas o presiones muy altas, donde se observan más comúnmente las desviaciones del comportamiento ideal.

Preguntas generales sobre la ecuación de los gases

Isotermas de un gas ideal para diferentes temperaturas. Las líneas curvas son hipérbolas rectangulares de la forma y = a/x. Representan la relación entre la presión (en el eje vertical) y el volumen (en el eje horizontal) para un gas ideal a diferentes temperaturas: las líneas que están más alejadas del origen (es decir, las líneas que están más cerca de la esquina superior derecha del diagrama) corresponden a temperaturas más altas.

Se muestran las colisiones moleculares dentro de un recipiente cerrado (un tanque de propano) (derecha). Las flechas representan los movimientos aleatorios y las colisiones de estas moléculas. La presión y la temperatura del gas son directamente proporcionales: Al aumentar la temperatura, la presión del gas propano aumenta en el mismo factor. Una simple consecuencia de esta proporcionalidad es que, en un día caluroso de verano, la presión del tanque de propano será elevada, por lo que los tanques de propano deben estar dimensionados para soportar tales aumentos de presión.

El estado de una cantidad de gas viene determinado por su presión, volumen y temperatura. La forma moderna de la ecuación los relaciona de forma sencilla en dos formas principales. La temperatura utilizada en la ecuación de estado es una temperatura absoluta: la unidad apropiada del SI es el kelvin[4].

Ley de los gases ideales

Esta página examina las suposiciones que se hacen en la teoría cinética sobre los gases ideales, y echa un vistazo introductorio a la ley de los gases ideales: pV = nRT. Se trata de una introducción adecuada para estudiantes de química de nivel A del Reino Unido (para jóvenes de 16 a 18 años), por lo que no se intenta deducir la ley de los gases ideales mediante cálculos de tipo físico.

No existe un gas ideal, por supuesto, pero muchos gases se comportan aproximadamente como si fueran ideales a temperaturas y presiones de trabajo ordinarias. Los gases reales se tratan con más detalle en otra página.

En general, es una ecuación fácil de recordar y utilizar. Los problemas residen casi exclusivamente en las unidades. A continuación asumo que trabajas en unidades estrictas del SI (como harás si haces un examen en el Reino Unido, por ejemplo).

Si te equivocas, acabarás con una respuesta tonta, con un factor de mil o un millón. Por lo tanto, suele ser bastante obvio si has hecho algo mal, y puedes volver a comprobarlo.

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