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Ley de los Gases Reales
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En el caso de un gas ideal se asume que las moléculas no interactuan. Si se desea modelar el comportamiento de un gas real en que existe interacción se debe considerar por un lado la atracción entre las moléculas y la repulsión que evitan que se superponga. La primera tiene un efecto ante todo en los bordes del sistema ya que frena partículas que se mueven hacia el borde. Efectivamente la atracción reduce la presión que el gas efectúa sobre las paredes. Por otro lado la repulsión hace las veces de reducir el volumen del que disponen las partículas creando una rigidez para comprimir lo.
ID:(1216, 0)
Ley de los Gases Reales
Descripción
En el caso de un gas ideal se asume que las moléculas no interactuan. Si se desea modelar el comportamiento de un gas real en que existe interacción se debe considerar por un lado la atracción entre las moléculas y la repulsión que evitan que se superponga. La primera tiene un efecto ante todo en los bordes del sistema ya que frena partículas que se mueven hacia el borde. Efectivamente la atracción reduce la presión que el gas efectúa sobre las paredes. Por otro lado la repulsión hace las veces de reducir el volumen del que disponen las partículas creando una rigidez para comprimir lo.
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La presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$) y el número de moles ($n$) est n vinculados a trav s de las siguientes leyes f sicas:
• La ley de Boyle
| $ p V = C_b $ |
• La ley de Charles
| $\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_c$ |
• La ley de Gay-Lussac
| $\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_g$ |
• La ley de Avogadro
| $\displaystyle\frac{ n }{ V } = C_a $ |
Estas leyes pueden ser expresadas de manera m s general como:
$\displaystyle\frac{pV}{nT}=cte$
Esta relaci n general establece que el producto de la presi n y el volumen dividido por el n mero de moles y la temperatura se mantiene constante:
| $ p V = n R_C T $ |
(ID 3183)
Cuando la presión ($p$) se comporta como un gas ideal, cumpliendo con el volumen ($V$), el número de moles ($n$), la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R_C$), la ecuaci n de los gases:
| $ p V = n R_C T $ |
y la definici n de la concentración molar ($c_m$):
| $ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$ |
llevan a la siguiente relaci n:
| $ p = c_m R_C T $ |
(ID 4479)
El número de moles ($n$) corresponde a el número de partículas ($N$) dividido por el número de Avogadro ($N_A$):
| $ n \equiv\displaystyle\frac{ N }{ N_A }$ |
Si multiplicamos el numerador y el denominador por la masa de la partícula ($m$), obtenemos:
$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}=\displaystyle\frac{Nm}{N_Am}=\displaystyle\frac{M}{M_m}$
As que es:
| $ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$ |
(ID 4854)
La presión ($p$) se asocia a el volumen ($V$), ERROR:6679, la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R_C$) mediante la ecuaci n:
| $ p V = n R_C T $ |
Dado que ERROR:6679 puede calcularse con la masa ($M$) y la masa molar ($M_m$) mediante:
| $ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$ |
y se obtiene con la definici n de la constante específica de los gases ($R_s$) mediante:
| $ R_s \equiv \displaystyle\frac{ R_C }{ M_m }$ |
concluimos que:
| $ p V = M R_s T $ |
(ID 8831)
Si se remplaza en la concentraci n molar
| $ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$ |
el numero de moles con
| $ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$ |
y se emplea la definici n de la densidad
| $ \rho = \displaystyle\frac{ M }{ V }$ |
se obtiene la relaci n
| $ c_m =\displaystyle\frac{ \rho }{ M_m }$ |
(ID 9527)
Ejemplos
(ID 15291)
(ID 15349)
La Ley de Avogadro establece que el volumen ($V$) y el número de moles ($n$) son directamente proporcionales cuando se mantienen constantes la presión ($p$) y la temperatura absoluta ($T$).
Esta relaci n se puede expresar de la siguiente manera, utilizando la constante del principio de Avogadro ($C_a$):
| $\displaystyle\frac{ n }{ V } = C_a $ |
(ID 580)
La concentración molar ($c_m$) corresponde al ERROR:9339,0 por el volumen ($V$) de un gas y se calcula como sigue:
| $ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$ |
(ID 4878)
La concentración molar ($c_m$) puede calcularse a partir de la densidad ($\rho$) y la masa molar ($M_m$) mediante:
| $ c_m =\displaystyle\frac{ \rho }{ M_m }$ |
(ID 9527)
El número de moles ($n$) se determina dividiendo la masa ($M$) de una sustancia por su la masa molar ($M_m$), que corresponde al peso de un mol de la sustancia.
Por lo tanto, se puede establecer la siguiente relaci n:
| $ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$ |
La masa molar se expresa en gramos por mol (g/mol).
(ID 4854)
La presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$), y el número de moles ($n$) est n relacionados por la siguiente ecuaci n:
| $ p V = n R_C T $ |
donde la constante universal de los gases ($R_C$) tiene el valor de 8.314 J/K mol.
(ID 3183)
La presión ($p$) se puede calcular a partir de la concentración molar ($c_m$) utilizando la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R_C$) de la siguiente manera:
| $ p = c_m R_C T $ |
(ID 4479)
La presión ($p$) se relaciona con la masa ($M$) mediante el volumen ($V$), la constante específica de los gases ($R_s$) y la temperatura absoluta ($T$) seg n la expresi n:
| $ p V = M R_s T $ |
(ID 8831)
ID:(1216, 0)