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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.

>Modelo

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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.

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$c_m$
c_m
Concentración molar
mol/m^3
$C_a$
C_a
Constante del principio de Avogadro
mol/m^3
$R_s$
R_s
Constante específica de los gases
J/kg K
$\rho$
rho
Densidad
kg/m^3
$\rho_z$
rho_z
Densidad en la altura
kg/m^3
$M$
M
Masa
kg
$M_m$
M_m
Masa molar
kg/mol
$M_{m,a}$
M_ma
Masa molar del aire
kg
$n$
n
Número de moles
mol
$p$
p
Presión
Pa
$T$
T
Temperatura absoluta
K
$V$
V
Volumen
m^3
$V_a$
V_a
Volumen del aire
m^3

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones

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
equation=582

• La ley de Charles
equation=583

• La ley de Gay-Lussac
equation=581

• La ley de Avogadro
equation=580

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:

equation

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:

equation=3183

y la definici n de la concentración molar ($c_m$):

equation=4878

llevan a la siguiente relaci n:

equation

El número de moles ($n$) corresponde a el número de partículas ($N$) dividido por el número de Avogadro ($N_A$):

equation=3748

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:

equation

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:

equation=3183

Dado que ERROR:6679 puede calcularse con la masa ($M$) y la masa molar ($M_m$) mediante:

equation=4854

y se obtiene con la definici n de la constante específica de los gases ($R_s$) mediante:

equation=8832

concluimos que:

equation

Si se remplaza en la concentraci n molar

equation=4878

el numero de moles con

equation=4854

y se emplea la definici n de la densidad

equation=4853

se obtiene la relaci n

equation


Ejemplos


mechanisms


model

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 ($C_a$):

kyon

La concentración molar ($c_m$) corresponde al ERROR:9339,0 por el volumen ($V$) de un gas y se calcula como sigue:

kyon

La concentración molar ($c_m$) puede calcularse a partir de la densidad ($\rho$) y la masa molar ($M_m$) mediante:

kyon

La densidad ($\rho$) es una medida de la cantidad de la masa ($M$) contenida en un el volumen ($V$) y se define como:

kyon

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:

kyon

La masa molar se expresa en gramos por mol (g/mol).

La presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$), y el número de moles ($n$) est n relacionados por la siguiente ecuaci n:

kyon

donde la constante universal de los gases ($R_C$) tiene el valor de 8.314 J/K mol.

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:

kyon

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:

kyon


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