Estudiante

Colegio Mahatma Gandhi
Iquique













ECUACION DE ESTADO































Integrantes:

-Emilio Flores

-Cristian Iturra

Electivo Física


Introducción



En elpresente trabajo trataremos a fondo el tema ecuación de estado, veremos con claridad y desde la perspectiva de la física, en que consiste este fenómeno, sus explicaciones matemáticas y además daremos ejemplos claros con los que podremos entender mucho más de lo que trata esta interesante parte de la física en si.

Si bien nos enfocaremos en lo que es termodinámica, esto no es algo que se puedaentender con facilidad así que pondremos de todo nuestro esfuerzo con tal de poder explicar y lograr que entiendan lo que es la ecuación de estado, ya sea tanto en un liquido, sólido, gas o mezclas.


Marco Teórico



Las ecuaciones de estado han sido muy útiles para poder describir tanto las propiedades de fluidos, como en los sólidos, también en algunos tipos de mezclas e incluso en elinterior de las estrellas. Cada sistema hidrostático tiene una ecuación de estado característica dependiente de los niveles de energía moleculares y sus energías relativas, tal como se deduce de la mecánica estadística.



Uno de los usos más importantes es para predecir el estado de los gases, además de su comportamiento y también de los líquidos.



1.- La ecuación mas simple es la ecuación deestado de gas ideal, se explica:

Es aproximable al comportamiento de los gases a bajas presiones y temperaturas mayores a la temperatura crítica. Sin embargo, esta ecuación pierde mucha exactitud a altas presiones y bajas temperaturas, y no es capaz de predecir la condensación de gas en líquido. Por ello, existe una serie de ecuaciones de estado más precisas para gases y líquidos.



Suformula:



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P = Presión (atmósferas)

V = Volumen
n = Número de moles
ν = V/n = Volumen molar, el volumen de un gmol de gas
T = Temperatura (K)
R = constante de los gases (8,314472 J/mol·K) o (0,0821 atm·L/gmol·K)


También hay ecuaciones de estado que predicen el volumen de los sólidos, incluyendo la transición de los sólidos entre los diferentes estados cristalinos. Hayecuaciones que modelan el interior de las estrellas, incluyendo las estrellas de neutrones.










2.- La ecuación creada para poder reparar los errores cometidos en la ecuación de gas ideal es la de Van der Waals, se explica:


La diferencia es que se hace entrar en consideración tanto el volumen finito de las moléculas de gas como otros efectos que afectan al término depresiones.


Formula:


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V: Volumen molar


A, b, y r: Son las constantes que dependen de de la sustancia.





En el punto crítico se observa

• Es un máximo, ya que es el punto mayor de la campana, por lo que la derivada primera en ese punto, al tratarse de un extremo, debe ser cero.
• Es un punto de inflexión de la isoterma crítica, ya que en ese punto dichaisoterma cambia de concavidad, por lo que la derivada segunda en ese punto debe ser cero



La ecuación de Van der Waals fue una de las primeras que describía el comportamiento de los gases visiblemente mejor que la ley del gas ideal. En esta ecuación a se denomina el parámetro de atracción y b el parámetro de repulsión o el volumen molar efectivo. Mientras que la ecuación es muy superior a la leydel gas ideal y predice la formación de una fase líquida, sólo concuerda con los datos experimentales en las condiciones en las que el líquido se forma. Mientras que la ecuación de Van der Waals se suele apuntar en los libros de texto y en la documentación por razones históricas.















3.- Modelo matemático del Virial, formula:

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Es...