Ecuaciones de estado

La Ley de Boyle
En 1662, Robert Boyle descubrió que el volumen de un gas varía inversamente proporcional a la presión.

Ecuaciones de Estado
V∝ 1 P T,n constante Jaime Triday Larach

La Ley deBoyle

La Ley de Boyle
• A Temperatura constante pV = constante

p 1 V 1 = p2 V 2
1627Robert Boyle 1627-1691. .

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Gráfico de la Ley de Boyle

Ley de Charles-Gay Lussac
• A Presiónconstante V varia linealmente con la temperatura

Jacques Charles 1746-1823

Ley de Charles-Gay Lussac
Todas las líneas predicen un volumen nulo para T = -273.15 °C

Ley de Charles-Gay Lussac

•Usando -273.15 como cero “natural” de la temperatura, la ley es V/T = constante

• -273.15 = cero Absoluto

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Ecuación de Estado del Gas Ideal
V ∝ 1/P; ley de Boyle V ∝ T; ley de Charles –Gay Lussac V ∝ n; ley de Avogadro

pV = nRT

Combinando estas tres leyes nos da

V ∝ nT/p

⇒

pV = nRT

R = Constante universal del Gas =8,314 kJ/kgmol K

pV = nRT

Isoterma de un GasReal

Gas

Baño a Temperatura constante

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Isoterma Experimental
T < Tc

Isoterma Experimental

Tc
Punto Crítico

T > Tc Gas ideal

P

líquido

Líquido + gas

gas

VmIsotermas del CO2

Isoterma experimental del CO2

Diagramma P-V

SUPERHEATED

P

V

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Ecuación experimental

Ecuación de van der Waals
Es útil en cálculos tener una ecuación aproximadaque describa el gas real La primera ecuación semiempírica se debe a van der Waals

.0191 leboN oimerP ,3291-7381 ,slaaW red nav .J

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Interacción Molecular
Repulsión Fuerza (r) 0 AtracciónDistancia r r

Interacción Molecular
V (r) Energía Potencial 0 r

F (r ) = −
V (r) Energía Potencial 0 r

dV ( r ) dr

~−

1 6 r6

A alta presión, las moléculas son muy cercanas y sientenla interacción A baja temperatura, las moléculas se mueven lentamente y tambien sienten la interacción.

Atracción molecular

Volume Molecular

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Ecuación de van der Waals

Isoterma de...