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termodinámica en gases
Un gas ideal es una abstracción, en la cual las partículas que componen el gas no tienen interacciones, es decir no hay fuerzas entre ellas. En los gases reales las partículas o átomos constituyentes sufren interacciones debido a la presencia de la fuerza electromagnética. Pero si el gas real es lo suficientemente diluido, la separación media entre los átomos será muy grande y la interacción entre estos por lo tanto disminuirá, comportándose de forma muy parecida a un gas ideal.
La determinación de la ecuación de estado de un gas ideal históricamente comienza con los estudios del físico y químico irlandés Robert Boyle (1662) y el físico y botánico francés Edme Mariotte (1676). La Ley de Boyle-Mariotte establece que a temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce:
PV=k 1 .
Posteriormente el químico y físico francés, Joseph-Louis Gay-Lussac (1778 - 1850) fue el primero en formular la Ley de Charles según la cual un gas se expande proporcionalmente a su temperatura (absoluta) si se mantiene constante la presión:
VT =k 2 .
Esta ley fue publicada en 1803, pero en su publicación Gay Lussac se refería a un trabajo anterior no publicado de Jacques Charles (de alrededor de 1787), lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles y denominada con su nombre.
Por último, el mismo Gay Lussac enunció la llamada Ley de Gay-Lussac que establece que si el volumen de una cierta cantidad de gas se mantiene constante, el cociente entre presión y temperatura (en Kelvin) permanece constante:
PT =k 3 .
Estas tres leyes pueden resumirse en un una única ley, llamada:
Ley de los gases ideales
La ecuación de estado que describe la relación entre la presión P , el volumen V , la temperatura T y la cantidad (en moles) n de un gas ideal, está dada por la ecuación:
PV=nRT,
en donde la constante R se llama constante universal de los gases y está dada en el sistema internacional de unidades por
R=8,31 [J/(mol⋅K)],
y n es el número de moles que contiene el gas.
La ecuación de los gases ideales también se escribe como
PV=NKT,
en donde K se denomina constante de Boltzmann y tiene el valor
K=1,38⋅10 −23 [J/K].
N representa el número de partículas que hay en el gas. Esta última forma la utilizan especialmente los físicos.
La determinación de la ecuación de estado de un gas ideal históricamente comienza con los estudios del físico y químico irlandés Robert Boyle (1662) y el físico y botánico francés Edme Mariotte (1676). La Ley de Boyle-Mariotte establece que a temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce:
PV=k 1 .
Posteriormente el químico y físico francés, Joseph-Louis Gay-Lussac (1778 - 1850) fue el primero en formular la Ley de Charles según la cual un gas se expande proporcionalmente a su temperatura (absoluta) si se mantiene constante la presión:
VT =k 2 .
Esta ley fue publicada en 1803, pero en su publicación Gay Lussac se refería a un trabajo anterior no publicado de Jacques Charles (de alrededor de 1787), lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles y denominada con su nombre.
Por último, el mismo Gay Lussac enunció la llamada Ley de Gay-Lussac que establece que si el volumen de una cierta cantidad de gas se mantiene constante, el cociente entre presión y temperatura (en Kelvin) permanece constante:
PT =k 3 .
Estas tres leyes pueden resumirse en un una única ley, llamada:
Ley de los gases ideales
La ecuación de estado que describe la relación entre la presión P , el volumen V , la temperatura T y la cantidad (en moles) n de un gas ideal, está dada por la ecuación:
PV=nRT,
en donde la constante R se llama constante universal de los gases y está dada en el sistema internacional de unidades por
R=8,31 [J/(mol⋅K)],
y n es el número de moles que contiene el gas.
La ecuación de los gases ideales también se escribe como
PV=NKT,
en donde K se denomina constante de Boltzmann y tiene el valor
K=1,38⋅10 −23 [J/K].
N representa el número de partículas que hay en el gas. Esta última forma la utilizan especialmente los físicos.