Termodinamica. Gases Ideales

La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.

Empíricamente, se observan una serie de relaciones proporcionales entre la temperatura, la presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales, deducida por primera vez por Émile Clapeyron en 1834.

Ley de Boyle-Mariotte

“A temperatura constante, los volúmenes de una masa gaseosa son inversamente proporcionales a las presiones que soporta”

[2.17]

esquema de la ley de boyle para un gas

Isoterma. Gráfico PV

Ley de Charles y Gay-Lussac

“a presión constante, los volúmenes de una masa de gas son directamente proporcionales a las respectivas temperaturas absolutas”

Gay-Lussac obtuvo experimentalmente:

o bien

[2.18]

Ley de Avogadro

“Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas"

La cantidad de material se describe en función del número de moles. Esta unidad de materia se corresponde a un número de partículas dado por la constante de Avogadro

N = 6.022 x 10²³ mol^-1     [2.19]

Simbólicamente la Ley de Avogadro se describe como:

V ∝ n     [2.20]

De acuerdo con la Ley de Avogadro, el volumen ocupado por un mol de cualquier gas es el mismo a una temperatura y presión fijas. Cuando T = 0°C y P = 1 atm, este volumen es de 22.4 L. Las condiciones antes mencionadas, T = 0°C y P = 1 atm, se denominan condiciones estándar, y se representa como PTE (presión y temperatura estándar).

El volumen de 1 mol de gas se representa como el volumen molar (Vm). Por lo tanto, la Ley de Avogadro se representa por la siguiente igualdad:

V_m = 22.4 lts a PTE    [2.21]

Si denominamos n al número de moles de un cierto gas, entonces el volumen ocupado por esta cantidad será:

V = n.V_m    [2.22]

Al igual que con las otras leyes, la Ley de Avogadro sólo se cumple para un gas poco denso.

Termodinámica. Gases Ideales Aplicada en Redes y Comunicaciones de Datos:

Un claro ejemplo de aplicación  podemos verlo en las provincias donde por ubicarse a mayor altura sobre el nivel del mar, encontramos que la presion es mayor y de igual manera la temperatura, esto afecta a muchos ordenadores que no son capacez de resistir estas condiciones y no pueden encender, en este caso se recomienda emplear portatiles con disco duro emcapsulado, para su correcto funcionamiento.