ECUACI N DE ESTADO


ECUACIÓN DE ESTADO

Una ecuación de estado es una ecuación que relaciona, para un sistema enequilibrio termodinámico, las variables de estado que lo describen. Tiene la forma general:

No existeuna única ecuación de estado que describa el comportamiento de todas las sustancias para todas las condiciones de presión y temperatura.
Ecuación de estado de un gas ideal
La ecuación de estado mássencilla es aquella que describe el comportamiento de un gas cuando éste se encuentra a una presión baja y a una temperatura alta. En estas condiciones la densidad del gas es muy baja, por lo que puedenhacerse las siguientes aproximaciones:
no hay interacciones entre las moléculas del gas,
el volumen de las moléculas es nulo.
La ecuación de estado que describe un gas en estas condiciones sellamaecuación de estado de un gas ideal.
La ecuación de estado de un gas ideal es el resultado de combinar dos leyes empíricas válidas para gases muy diluidos: la ley de Boyle y la ley de Charles.
Ley deBoyle
La ley de Boyle (1662) da una relación entre la presión de un gas y el volumen que ocupa a temperatura constante. Dicha ley establece que el producto de la presión por el volumen de un gas atemperatura constante es constante. Matemáticamente:

Ley de Charles
La ley de Charles (1787) establece que, a presión constante, el cociente entre el volumen que ocupa un gas y su temperatura, expresadaen kelvin (K), es una constante.
En la siguiente figura se ha representado el volumen que ocupa un gas para distintas temperaturas a presión constante:
La recta representada en la figura es independientedel gas encerrado en el recipiente, y corta con el eje horizontal a una temperatura (en oC) aproximadamente igual a - 273 oC. Como se observa en la gráfica, un gas a una temperatura inferior ocuparíaun volumen negativo, por lo que no pueden existir temperaturas inferiores.
Este valor de la temperatura se emplea para definir el cero en la escala absoluta (o Kelvin) de temperaturas (pinchar el...