Gas ideal
Páginas: 9 (2132 palabras)
Publicado: 20 de agosto de 2012
1. Gas ideal; gas real:
La mecánica deduce sus leyes en base al concepto hipotético de cuerpo rígido, la termodinámica ah debido hacer la abstracción de considerar una sustancia simple, que en ausencia de movimiento y de los efectos de la gravedad, de superficie, magnéticos o eléctricos, está definida por dos propiedades independientes (presión, volumen o temperatura).
Esta sustanciahipotética ah sido denominada: gas perfecto o gas ideal.
Gas perfecto surgió del estudio experimental del aire que, como otros gases mono o diatómicos, en su estado más común se comporta como gas ideal.
Se lo puede imaginar soportando cualquier juego de valores de la presión, volumen y temperatura, permaneciendo siempre en estado gaseoso. Todos los gases existentes en la naturaleza pueden cambiar deestado, es decir, bajo ciertas condiciones de presión y de temperatura pueden licuarse.
Desde el punto de vista molecular se puede demostrar que las propiedades del gas perfecto son las correspondientes a una sustancia pura entre cuyas moléculas no existen fuerzas atractivas ni repulsivas.
Los gases reales se aproximan en su comportamiento al gas perfecto a medida que se reduce su presión, debidoa que sus moléculas se separan más y la fuerza de atracción entre ellas tienden a desaparecer. Los gases reales, a baja presión que se comportan como gas ideal, son considerados gases perfectos.
Si las leyes de los gases perfectos dan resultados suficientemente exactos, el gas se lo considera “perfecto”; en caso contrario es un gas imperfecto.
Los gases reales pueden ser:
a) Permanentesb) Licuables
El aire atmosférico es un gas permanente, para licuarlo es necesario enfriarlo a unos 150°c bajo cero. El anhídrido carbónico es un gas licuable, se lo puede licuar a temperaturas inferiores a 31°c.
Ley de Boyle-Mariotte
“a temperaturas constantes, los volúmenes de una masa gaseosa son inversamente proporcionales a las presiones q soporta”
Si p1 y p2 son las presionescorrespondientes a dos estados de una misma masa gaseosa; y V1 y V2 los respectivos volúmenes, la ley de Boyle-Mariotte queda expresada así: p1p2=v2v1 o p1.v1=p2.v2
De manera general:
p.v=c
Donde C tiene algún valor positivo, particular para cada temperatura.
La representación grafica de esta ley resulta ser una hipérbole equilátera. En efecto:
Si p → 0, V → ∞; ySi v → 0, p → ∞
A cada temperatura le corresponderá una curva distinta ya que varía el valor de la constante C.
La isoterma es una curva que tiene la característica de que cada uno de sus puntos determina iguales áreas en el diagrama de Clapeyron. Y la curva que goza de esta característica es la hipérbole equilátera.
“A temperatura constante el producto del volumen por lapresión, de una determinada masa gaseosa, es constante”
Ley de Charles Gay-Lussac
Esta ley relaciona las variaciones que experimentan los volúmenes y las presiones de una masa gaseosa, pos efecto de la variación de su temperatura.
Coeficiente de dilatación: a= Vt-VoVo.t
En la cual:
Vo: volumen que ocupa el gas a la temperatura de 0°c i presión.
Vt: al volumen que ocupa el gas a latemperatura de t°c y a la misma presión.
La expresión anterior da el aumento medio de volumen que experimenta cada unidad de volumen de la masa gaseosa, por grado de elevación de la temperatura, siempre que se mantenga constante la presión.
Gay-Lussac obtuvo experimentalmente:
α = 1273,16≅0,003665
Para todos los gases.
La expresión más común deCharles-Gay-Lussac es:
V1 = V˳ (1+ α.t)
También otra manera es:
Pt = p˳ (1+ β.t)
En la cual:
Pt: presión del gas a la temperatura “t” y el volumen constante, “v˳”
p˳: presión del gas a 0°c y volumen constante “v˳”;
β: coeficiente de tensión del gas =1273,16≅0,003665
“a presión...
La mecánica deduce sus leyes en base al concepto hipotético de cuerpo rígido, la termodinámica ah debido hacer la abstracción de considerar una sustancia simple, que en ausencia de movimiento y de los efectos de la gravedad, de superficie, magnéticos o eléctricos, está definida por dos propiedades independientes (presión, volumen o temperatura).
Esta sustanciahipotética ah sido denominada: gas perfecto o gas ideal.
Gas perfecto surgió del estudio experimental del aire que, como otros gases mono o diatómicos, en su estado más común se comporta como gas ideal.
Se lo puede imaginar soportando cualquier juego de valores de la presión, volumen y temperatura, permaneciendo siempre en estado gaseoso. Todos los gases existentes en la naturaleza pueden cambiar deestado, es decir, bajo ciertas condiciones de presión y de temperatura pueden licuarse.
Desde el punto de vista molecular se puede demostrar que las propiedades del gas perfecto son las correspondientes a una sustancia pura entre cuyas moléculas no existen fuerzas atractivas ni repulsivas.
Los gases reales se aproximan en su comportamiento al gas perfecto a medida que se reduce su presión, debidoa que sus moléculas se separan más y la fuerza de atracción entre ellas tienden a desaparecer. Los gases reales, a baja presión que se comportan como gas ideal, son considerados gases perfectos.
Si las leyes de los gases perfectos dan resultados suficientemente exactos, el gas se lo considera “perfecto”; en caso contrario es un gas imperfecto.
Los gases reales pueden ser:
a) Permanentesb) Licuables
El aire atmosférico es un gas permanente, para licuarlo es necesario enfriarlo a unos 150°c bajo cero. El anhídrido carbónico es un gas licuable, se lo puede licuar a temperaturas inferiores a 31°c.
Ley de Boyle-Mariotte
“a temperaturas constantes, los volúmenes de una masa gaseosa son inversamente proporcionales a las presiones q soporta”
Si p1 y p2 son las presionescorrespondientes a dos estados de una misma masa gaseosa; y V1 y V2 los respectivos volúmenes, la ley de Boyle-Mariotte queda expresada así: p1p2=v2v1 o p1.v1=p2.v2
De manera general:
p.v=c
Donde C tiene algún valor positivo, particular para cada temperatura.
La representación grafica de esta ley resulta ser una hipérbole equilátera. En efecto:
Si p → 0, V → ∞; ySi v → 0, p → ∞
A cada temperatura le corresponderá una curva distinta ya que varía el valor de la constante C.
La isoterma es una curva que tiene la característica de que cada uno de sus puntos determina iguales áreas en el diagrama de Clapeyron. Y la curva que goza de esta característica es la hipérbole equilátera.
“A temperatura constante el producto del volumen por lapresión, de una determinada masa gaseosa, es constante”
Ley de Charles Gay-Lussac
Esta ley relaciona las variaciones que experimentan los volúmenes y las presiones de una masa gaseosa, pos efecto de la variación de su temperatura.
Coeficiente de dilatación: a= Vt-VoVo.t
En la cual:
Vo: volumen que ocupa el gas a la temperatura de 0°c i presión.
Vt: al volumen que ocupa el gas a latemperatura de t°c y a la misma presión.
La expresión anterior da el aumento medio de volumen que experimenta cada unidad de volumen de la masa gaseosa, por grado de elevación de la temperatura, siempre que se mantenga constante la presión.
Gay-Lussac obtuvo experimentalmente:
α = 1273,16≅0,003665
Para todos los gases.
La expresión más común deCharles-Gay-Lussac es:
V1 = V˳ (1+ α.t)
También otra manera es:
Pt = p˳ (1+ β.t)
En la cual:
Pt: presión del gas a la temperatura “t” y el volumen constante, “v˳”
p˳: presión del gas a 0°c y volumen constante “v˳”;
β: coeficiente de tensión del gas =1273,16≅0,003665
“a presión...
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