estados
Páginas: 6 (1320 palabras)
Publicado: 30 de octubre de 2014
Una ecuación de estado es la relación entre dos o más propiedades termodinámica como lo es la temperatura, la presión, el volumen, la densidad, la energía interna, etc. Las relaciones de propiedades que comprenden a otras sustancias que se hallan en estado de equilibrio también es llamado ecuación de estado. Ya que se dificulta el comprender como es la interacción intermolecularen los estados de líquido y sólido se han tenido que ir desarrollando muchas de las ecuaciones de estado de uso general. Ya que la presión, temperatura y volumen pueden ser medidos directamente, los datos necesarios para evaluar las constantes en tales ecuaciones pueden ser obtenidos experimentalmente.
El uso más importante de una ecuación de estado es para predecir el estado de gases. Una de lasecuaciones de estado más simples para este propósito es la ecuación de estado del gas ideal, que se aproxima al comportamiento de los gases a bajas presiones y temperaturas mayores a la temperatura crítica, tomando en cuenta que pierde mucha exactitud a altas presiones y bajas temperaturas.
El gas ideal está compuesto de partículas puntuales que tienen desplazamiento y no interactúan entre sí.Muchos de los gases reales a presiones y temperaturas normales se llegan a comportar como un gas ideal. No todos los gases se pueden adaptar a la ecuación de gas ideal ya que se tiene un margen de error notable al utilizarlo como uno cuando no lo es.
ECUACIONES DE ESTADO
Ecuación de Gas Ideal
Para poder describir la ecuación primero se toma en cuenta que las moléculas no ocupan un volumen yque las fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas son despreciables. La ecuación se escribe:
Pv=RTEn donde P es la presión, v es el volumen específico, R es la contante de los gases y T es la temperatura.
Hay otras maneras de poder escribirla como por ejemplo tomando en cuenta la masa molar y el volumen molar, la ecuación se reescribiría como:
PV=mRTDe la ecuación de gas ideal sederivan otras ecuaciones como lo son
Ley de Boyle: donde la masa y la temperatura permanecen constantes.
P1V1=P2V2Ley de Charles y Gay Lussac: en donde la masa y la presión permanecen contantes.
V1T1= V2T2También esta en la que la masa u el volumen permanecen contantes.
P1T1= P2T2Ecuación de Van der Waals
Esta ecuación corrige las dos peores suposiciones de la ecuación el gas ideal: tamañomolecular infinitesimal y ausencia de fuerzas intermoleculares. La ecuación tiene la forma:
P= R TV-b- aV2Donde el termino b es incluido para tomar en cuenta el tamaño finito de las moléculas y es llamado volumen molecular. El término aV2 fue incluido para tomar en cuenta las fuerzas intermoleculares Estas dos constantes se escogen para que la ecuación se adapte a los datos experimentales. Pero comosólo tiene dos constantes, no se puede esperar que esta ecuación describa exactamente los datos PVT en un intervalo amplio de presión y volumen.
Se pueden sacar dos ecuaciones que se pueden evaluar en el punto crítico, es decir, volumen específico, presión y temperatura todos ellos críticos. Se despeja a y b y queda:
b= vc3a= 9R2Tcvc81358265427355Si además usamos la siguiente ecuación, que esválida en utilizando las propiedades críticas para hallar el z crítico, cuyo valor coincide para la misma familia de gases,
También se puede escribir a y b de la siguiente forma si se sustituye el volumen específico:
b= RTc3Pczca= 9R2Tc28PczcLa 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.
La ecuaciónde Van der Waals puede ser considerada como la "ley del gas ideal mejorada", por las siguientes razones:
Trata a las moléculas como partículas con volumen, no como puntos en el espacio. Por ello V no puede ser demasiado pequeño, y se trabaja con (V - b) en lugar de V.
Mientras que las moléculas del gas ideal no interaccionan, Van der Waals considera que unas moléculas atraen a otras dentro de...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.