Gases

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

La mayoría de sustancias pueden presentarse en la naturaleza en tres estados de agregación, sólido, líquido o gaseoso, dependiendo de su temperatura, cada uno de estos estados presenta ciertas características que los distingue:

El estado sólido:
Se caracteriza por tener un volumen y forma específicos, cuando la sustancia es sometida a elevadaspresiones su variación de volumen resulta prácticamente insignificante.

El volumen específico de cualquier sustancia es el inverso de la densidad, es decir, el volumen por unidad de masa. Las unidades de volumen específico pueden ser por ejemplo: cm3 /g, m3/kg, pie3/lbm .

El estado líquido:
En estado líquido, las sustancias no tienen forma definida, generalmente adoptan laforma del recipiente que las contiene, buscando su propio nivel bajo la influencia de la fuerza de gravedad. En este estado las sustancias tienen un volumen específico, su variación de volumen cuando actúa sobre ellas presiones muy altas resulta también insignificante.

El estado gaseoso:
La palabra gas, viene de la voz inventada por J. B. van Helmont, (1577-1644 ), como paralelo dellatín chaos ).
Las sustancias gaseosas se caracterizan por no tener forma propia, prácticamente adoptan la forma del recipiente que las contiene, no tienen un volumen fijo, puesto que pueden contraerse o expandirse en la misma medida que lo haga su recipiente, de tal forma que el volumen del recipiente es el volumen del gas.
Otra característica muy importante de la materia en estado gaseosoes la presión que ejercen sus moléculas dentro del recipiente que las contiene.

LA PRESIÓN:
La presión se define como la relación entre la “fuerza por unidad de área”, lo que en términos algebraicos se representa como:

Donde: P = Presión
F = Fuerza
A = Área sobre la cual actúa la fuerza ejercida
UNIDADES DE PRESIÓN:

Las unidades pararepresentar la presión resultan de la combinación de unidades de fuerza y área. En el sistema internacional de unidades, la fuerza se expresa en Newton ( N ) y el área en metros cuadrados ( m2 ); la combinación conduce a N / m2 , relación que se denomina Pascal ( Pa ). Algunas relaciones entre esta y otras unidades de presión pueden ser:

* La unidad, libras fuerza por pulgadacuadrada, es abreviada “ lbf / in2 “, sin embargo algunas veces se representa como psi , por el nombre en inglés: poundal square inch .

PRESIÓN DE LOS GASES

La presión de un gas es causada por los choques de las moléculas que lo constituyen con las paredes del recipiente. Si se incrementa el número de moléculas por unidad de volumen es decir se aumenta la concentración molecular,se tendrá una mayor presión debido al mayor número de choques por unidad de tiempo.

EL GAS IDEAL

Un gas ideal es un gas hipotético cuyo comportamiento en relación a la presión, el volumen y la temperatura puede ser descrito por la denominada “ecuación del gas ideal”.

Cuando se habla de gases ideales, se consideran algunas suposiciones que tienden a facilitar el trabajo:
□ En ungas ideal se supone que no existe atracción o repulsión entre las moléculas que lo constituyen.

□ También se considera, que el volumen de las moléculas es despreciable en comparación con el volumen del recipiente que las contiene.

□ Considera también que los choques que ocurren entre moléculas y de éstas con el recipiente donde están almacenadas, son choques elásticos, es decir queno hay pérdida de energía.

En realidad, en la naturaleza no existe un gas ideal, sin embargo, la divergencia en el comportamiento de los gases reales dentro de márgenes razonables de temperatura y presión no alteran en forma sustancial los cálculos.

Para describir completamente un gas ideal, es necesario el conocimiento de cuatro cantidades físicas relacionadas con...