Gaes Perfectos

GASES PERFECTOS
Se denomina “gases perfectos” aquellos que cumplen con las leyes de Boyle – Mariotte y las de Charles – Gay Lussac, las cuales se resumen con una expresión llamada “Ecuación de Estado”, el gas perfecto constituye una ficción, cuyo campo de aplicación es válido dentro de ciertos límites.-
En un gas perfecto las teoría cinética postula que las moléculas están muy alejadas entresí, de modo que pueden despreciarse sus acciones mutuas de atracción o de repulsión, y entonces la energía de ellos es totalmente cinética, es decir, que la energía potencial de ellas es nula.- En estos gases ideales no habrá casi cohesión y las moléculas efectúan movimientos rectilíneos, modificándose la dirección y el sentido de los mismos por el choque continuo de unas contra otras y con lasparedes del recipiente que contiene el gas.-
LEYES DE BOYLE -MARIOTTE
La ley de Boyle – Mariotte establece que a temperatura constante la densidad de un gas es proporcional a su presión absoluta.-
Así, llamando p a la presión o tensión absoluta del gas en Kg´/m2, ѵ a su volumen especifico en m3 / kg y ρ al valor de la densidad en kg/m3 que es la inversa del anterior, la ley de Boyle – Mariotteexpresa que:
p = ρ . cte (89)
O bien
p ρ = p. v = cte (89)
Lo cual puede expresarse entre dos estados cualesquiera, así
p1 . v1 = p2 . v2 = cte (90)
Es decir que, para una masa gaseosa que evoluciona a temperatura constante el producto de la presión absoluta por el volumen especifico es constante.- De la formula podemos escribir
p1 p2 = v2 v1 (91)
Lo que estableceque, a temperatura constante, los volúmenes específicos son inversamente proporcionales a las presiones absolutas que soporta el gas perfecto.- Las anteriores se han referido a la unidad de masa del fluido, pero la ley se extiende para cualquier masa “m” que se considere; en este caso las presiones no varían y los volúmenes del gas valdrán para dos estados cualesquiera:
V1 = m . v1 yV2 = m . v2 en m3 (92)
Si multiplicamos por “m” los tres miembros de la formula
p1 .m. v1 = p2 .m. v2 = m.cte (93)
Considerando que el tercer miembro sigue expresando una constante, y teniendo en cuenta además las formulas podemos escribir
p1 . V1 = p2 .V2 = Cte (94)
Es decir que, para una masa que evoluciona a temperatura constante, el producto de la presión por elvolumen que ocupa es constante.- De la formula
p1 p2 = V2 V1 (95)
Lo cual nos establece que, a temperatura constante, las presiones de una masa gaseosa son inversamente proporcionales a los volúmenes que ocupa.-
LEYES DE CHARLES – GAY LUSSAC
1ra. LEY DE CHARLES – GAY LUSSAC:
Fue establecida por CHARLES en Estados Unidos y por GAY LUSSAC en Francia la 1ra. Ley se refiere a lavariación del volumen y la temperatura de un gas que evoluciona a presión constante.-
Estudiaremos la evolución de una masa gaseosa que esta a 0° C y a una presión p cualquiera que mantenemos constante, si la calentamos, aumenta su temperatura y el volumen que a 0° C vale Vo aumenta para el gas perfecto en forma tal que los incrementos de volumen son proporcionales a los de temperatura, lo cualpuede expresarse por la formula
V1 - V0 = α . V0 . t1 (96)
Donde V1 es el volumen que ocupa el gas a la temperatura t1
y a la presión p que no ha variado y α es el coeficiente de proporcionalidad que, para definirlo lo despejamos de la anterior
α = V1 - V0 V0 . t1 (97)
En esta formula α nos representa la variación del volumen por unidad de volumen inicial y por unidadde variación de temperatura; se lo denomina coeficiente de dilatación del gas a presión constante, y para todos los gases perfectos, según esta ley su valor se mantiene constante independientemente del estado y de la naturaleza del gas, siendo
α = 1 273,16 = 0,003661 / °C o °K (98)
Operando con la formula resulta
V1 = V0 + α . V0 . t1 = V0 (1 + α . t1) (99)
Formula que...