Los gases ideales

LOS GASES IDEALES

JULIÁN ALBERTO ESCOBAR VELANDIA

JAVIER VERA

MOTORES A GASOLINA

DECANATURA DE MECÁNICA

INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA PASCUAL BRAVO

MEDELLÍN

2020

Los gases ideales

Es un gas hipotético o teórico, compuesto de partículas que se desplazan aleatoriamente y no interactúan entre sí. Es útil para la mecánica estática mediante una ecuación conocida como Ley de los gases ideales.

Muchos de los gases reales se comportan a temperatura y presión ambiente como gas ideal, permitiendo que sean estudiados como gases ideales dentro de ciertos parámetros razonables. Esta ecuación suele fallar en cuanto se varían las condiciones de temperatura y presión.

Su energía es directamente proporcional a la temperatura. Las colisiones entre las moléculas que lo conforman son del tipo elástico, conservando así el momento y energía cinética. Los gases ideales se aproximan a este comportamiento solo a temperatura y presión ambientes en caso de gases monoatómicos.

Propiedades: las principales propiedades son

• Siempre poseen el mimo número de moléculas.
• No existe fuerza de atracción o repulsión en sus moléculas.
• No existe colapso entre moléculas ni cambios en su naturaleza física.
• Las moléculas ocupan siempre el mismo volumen a las mismas condiciones de presión y temperatura.

Tipos: los principales

• Gas ideal de Maxwell-Boltzmann: Se clasifica a su vez en gas ideal termodinámico clásico, y gas ideal cuántico, dependiendo del enfoque físico aplicado en su estudio.
• Gas ideal cuántico de Bose: Compuesto por bosones.
• Gas ideal cuántico de Fermi: Compuesto por fermiones.

Ley de los gases ideales: [pic 1]

El estado de una cantidad de materia gaseosa se formula en cuatro variables: presión, volumen, temperatura y número de moles de gas. La relación matemática de estos factores es la ecuación de los gases ideales, que predice el comportamiento de la mayoría de los gases reales a temperatura y presión ambiente.

Es la combinación de las leyes de Boyle, Gay-Lussac, Charles y Avogadro. La ley permite calcular alguna de las cuatro variables a partir del conocimiento de las otras tres.

Donde:

• : presión del gas.[pic 2]
• : volumen del gas.[pic 3]
• : número de moles del gas (debe permanecer constante).[pic 4]
• : constante de los gases ideales.[pic 5]
• : temperatura del gas.[pic 6]

Ley de Boyle: [pic 7]

Determina el efecto que ejerce la presión sobre el volumen de los gases. “El volumen de un gas varía de forma inversamente proporcional a la presión se la temperatura se mantiene constante”

[pic 8]

Ley de Gay-Lussac: [pic 9]

Determina la presión de una masa cuyo volumen se mantiene constante, es directamente proporcional a la temperatura que posea.

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