Gas de Van der Waals

Storyboard

>Model

ID:(522, 0)



Number of Mols

Equation

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$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}$

ID:(3829, 0)



Concentración y moles

Equation

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La concentración se define como el número de partículas por volumen con

$c=\displaystyle\frac{N}{V}$



Como el numero de partículas se puede escribir en función del numero de Avogadro con

$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}$



se tiene que con

$c=\displaystyle\frac{nN_a}{V}$

ID:(9018, 0)



Molar Volume

Equation

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El volumen que ocupa un mol se puede calcular dividiendo el volumen total por el numero de moles del gas que existan en este:

$ v =\displaystyle\frac{ V }{ n }$

y los restantes coeficientes serian cero.

ID:(3830, 0)



Concentration and Molar Volume

Equation

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Como el número de partículas N es igual al numero de moles n por el número de Avogadro N_A se tiene que con concentración $1/m^3$, numero de Avogadro $-$, numero de moles $mol$ and volumen $m^3$

$c=\displaystyle\frac{nN_a}{V}$



que con el volumen molar con molar Volume $m^3/mol$, número de Moles $-$ and volume $m^3$

$ v =\displaystyle\frac{ V }{ n }$



la concentración se puede escribir como con molar Volume $m^3/mol$, número de Moles $-$ and volume $m^3$

$c=\displaystyle\frac{N_A}{v}$

ID:(3831, 0)



Expansión de Virial en primer orden

Equation

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En la aproximación de primer orden en la expansión Virial con

$\displaystyle\frac{\bar{p}}{kT}=c+B_2(T)c^2+B_3(T)c^3+\ldots$



no se tiene interacción y la presión es proporcional a la concentración con :

$\displaystyle\frac{\bar{p}}{kT}=c$

ID:(9019, 0)



Ecuación de los gases y constante de Boltzmann

Equation

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Con la ecuación la ecuación de la expansión Virial en primer orden con concentración $1/m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, presión $Pa$ and temperatura $K$

$\displaystyle\frac{\bar{p}}{kT}=c$



y la concentración en función del numero de Avogadrocon concentración $1/m^3$, numero de Avogadro $-$, numero de moles $mol$ and volumen $m^3$

$c=\displaystyle\frac{nN_a}{V}$



se obtiene la ecuación de los gases expresada con la constante de Boltzmann con concentración $1/m^3$, numero de Avogadro $-$, numero de moles $mol$ and volumen $m^3$

$pV=nkN_AT$

ID:(9020, 0)



Gases Constant

Equation

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Si se compara la ecuación de los gases expresada con la constante de Boltzmann con concentración $1/m^3$, numero de Avogadro $-$, numero de moles $mol$ and volumen $m^3$

$c=\displaystyle\frac{nN_a}{V}$



y la ecuación universal de los gases con

$ p V = n R T $



se obtiene que la constante de los gases es con

$R=kN_A$

ID:(3833, 0)



Coeficientes $a_m$ y $b_m$

Equation

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Si se introduce en la ecuación con

$\displaystyle\frac{\bar{p}}{kT}=c+B_2(T)c^2+B_3(T)c^3+\ldots$



el calculo del coeficiente Virial B_2 que es con

$ B_2 =\displaystyle\frac{4 \pi }{3} r _0^3\left(1-\displaystyle\frac{3}{ s -3}\displaystyle\frac{ u_0 }{ k_B T }\right)$



se puede reescribir en función de las constantes a_m y b_m con como

$ B_2 = b_m \left(1-\displaystyle\frac{1}{ k_B T }\displaystyle\frac{ a_m }{ b_m }\right)$

y los restantes coeficientes serian cero.

ID:(9016, 0)



Microscopic Factor $a_m$

Equation

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Si se compara el segundo coeficiente de Virial con

$ B_2 =\displaystyle\frac{4 \pi }{3} r _0^3\left(1-\displaystyle\frac{3}{ s -3}\displaystyle\frac{ u_0 }{ k_B T }\right)$



con la definición con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, segundo coeficiente de Vireal $1/J$ and temperatura $K$

$ B_2 = b_m \left(1-\displaystyle\frac{1}{ k_B T }\displaystyle\frac{ a_m }{ b_m }\right)$



se puede reescribir en función de dos constantes a_m como con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, segundo coeficiente de Vireal $1/J$ and temperatura $K$

$ a_m =\displaystyle\frac{3}{ s -3} u_0 b_m $

ID:(3826, 0)



Virial Coefficient with Factors $a_m$ and $b_m$

Equation

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Si se compara el segundo coeficiente de Virial con

$ B_2 =\displaystyle\frac{4 \pi }{3} r _0^3\left(1-\displaystyle\frac{3}{ s -3}\displaystyle\frac{ u_0 }{ k_B T }\right)$



con la definición con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, segundo coeficiente de Vireal $1/J$ and temperatura $K$

$ B_2 = b_m \left(1-\displaystyle\frac{1}{ k_B T }\displaystyle\frac{ a_m }{ b_m }\right)$



se puede reescribir en función de dos constantes a_m como con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, segundo coeficiente de Vireal $1/J$ and temperatura $K$

$ a_m =\displaystyle\frac{4 \pi r_0^3}{ s -3} u_0 $

y los restantes coeficientes serian cero.

ID:(3828, 0)



Microscopic Factor $b_m$

Equation

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Si se compara el segundo coeficiente de Virial con

$ B_2 =\displaystyle\frac{4 \pi }{3} r _0^3\left(1-\displaystyle\frac{3}{ s -3}\displaystyle\frac{ u_0 }{ k_B T }\right)$



con la definición con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, segundo coeficiente de Vireal $1/J$ and temperatura $K$

$ B_2 = b_m \left(1-\displaystyle\frac{1}{ k_B T }\displaystyle\frac{ a_m }{ b_m }\right)$



se puede reescribir en función de dos constantes microscópicas b_m como con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, segundo coeficiente de Vireal $1/J$ and temperatura $K$

$b_m=\displaystyle\frac{4\pi}{3}r_0^3$

ID:(3825, 0)



La ecuación de los gases reales en función de la concentración3

Equation

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Si se introduce en la ecuación con

$\displaystyle\frac{\bar{p}}{kT}=c+B_2(T)c^2+B_3(T)c^3+\ldots$



el calculo del coeficiente Virial B_2 que es con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, segundo coeficiente de Vireal $1/J$ and temperatura $K$

$ B_2 = b_m \left(1-\displaystyle\frac{1}{ k_B T }\displaystyle\frac{ a_m }{ b_m }\right)$



se obtiene con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, segundo coeficiente de Vireal $1/J$ and temperatura $K$

$\displaystyle\frac{\bar{p}}{kT}=c+b_m\left(1-\displaystyle\frac{1}{kT}\displaystyle\frac{a_m}{b_m}\right)c^2$

ID:(9017, 0)



Equation of Real Gases depending on the Concentration

Equation

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Si se considera la ecuación para la presión con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, concentración $1/m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, presión $Pa$ and temperatura $K$

$\displaystyle\frac{\bar{p}}{kT}=c+b_m\left(1-\displaystyle\frac{1}{kT}\displaystyle\frac{a_m}{b_m}\right)c^2$

\\n\\nse obtiene\\n\\n

$\bar{p}+a_mc^2=ck_BT(1+b_mc)$

\\n\\nSi deseamos llegar a la forma tradicional de la ecuación de los gases ideales podemos aproximar\\n\\n

$1+b_mc\sim\displaystyle\frac{1}{1-b_mc}$



quedando con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, concentración $1/m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, presión $Pa$ and temperatura $K$

$(\bar{p}+a_mc^2)\left(\displaystyle\frac{1}{c}-b_m\right)=kT$

ID:(3827, 0)



Macroscopic Factor $a$

Equation

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Al pasar a la ecuación de los gases reales en la versión en volumen molar se tiene que la constante microscópica a_m termina multiplicada por el número de Avogadro al cuadrado dando origen a una nueva constante con

$a=N_A^2a_m$

ID:(3834, 0)



Factor Macroscopic $b$

Equation

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Al pasar a la ecuación de los gases reales en la versión en volumen molar se tiene que la constante microscópica b_m termina multiplicada por el número de Avogadro dando origen a una nueva constante con

$b=N_Ab_m$

ID:(3835, 0)



Equation of Real Gases depending on the Molar Volume

Equation

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Como la ecuación de los gases reales en función de la concentración es con coeficiente de atracción por partícula $J m^3$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$, concentración $1/m^3$, constante de Boltzmann $J/K$, presión $Pa$ and temperatura $K$

$(\bar{p}+a_mc^2)\left(\displaystyle\frac{1}{c}-b_m\right)=kT$



y la concentración en función del volumen molar es con concentración $1/m^3$, numero de Avogadro $-$ and volumen molar $m^3/mol$

$c=\displaystyle\frac{N_A}{v}$



las constantes son con coeficiente de atracción $kg m^5/s^2mol^2$, coeficiente de atracción por partícula $J m^3$ and numero de Avogadro $-$

$a=N_A^2a_m$



con coeficiente de repulsión $m^3/mol$, coeficiente de repulsión por partícula $m^3$ and numero de Avogadro $-$

$b=N_Ab_m$



y con constante de Boltzmann $J/K$, constante de los gases $J/mol K$ and numero de Avogadro $-$

$R=kN_A$



se tiene que la ecuación de los gases reales es con constante de Boltzmann $J/K$, constante de los gases $J/mol K$ and numero de Avogadro $-$

$\left(\bar{p}+\displaystyle\frac{a}{v^2}\right)(v-b)=RT$

ID:(3832, 0)



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