¿Qué son los gases ideales?
Explicación sobre los gases ideales y algunos ejemplos prácticos
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Artículos, ejemplos y problemas relacionados con la termodinámica
Los gases ideales, también conocidos como gases perfectos, son lo que cumplen con los postulados de la Teoría Cinético Molecular. La mayor parte de los gases a temperatura ambiente y a la presión atmosférica se comportan como gases ideales.
Ecuación de estado de los gases ideales
Esta ecuación se aplica para una masa de gas finita donde el gas puede estar sujeto a cambios de presión, volumen o temperatura absoluta (P, V, T).
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Procesos restringidos
Ley de Charles (Proceso Isobárico)
Para una misma masa de gas y a presión constante, los cambios de volumen y temperatura absoluta son directamente proporcionales.
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Ley de Gay-Lussac (Proceso Isócoro)
Para una misma masa de gas y a volumen constante, la variación de la presión y temperatura absoluta son directamente proporcionales.
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Ley de Boyle-Mariotte (Proceso Isotérmico)
Para una misma masa de gas y a temperatura constante, los cambios de presión y volumen son inversamente proporcionales.
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Proceso Adiabático
Es en que que no existe transferencia de calor (ΔQ=0) y se cumple para dos estados:
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Ejemplos
1.- Un gas ocupa un volumen de 50 litros cuando su temperatura es de 25°C y su presión de 3 atm. Encontrar su volumen si su temperatura se reduce a -13°C sin alterar su presión.
Solución
Datos:
V1 = 50 litros, T1 = 25°C-273 = 298K, V2 = ?, T2 = -13°C+273 = 260K
Por ser un proceso Isobárico (presión constante), se aplica la Ley de Charles:
(V1/T1)=(V2/T2) 50/273=V2/260
Entonces, V2 = 47.61 litros
2.- Una botella de oxígeno contiene 10 m3 de gas a 0°C y a la presión de 2.73 atm. ¿Qué presión se ejerce cuando se calienta hasta 40°C?
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3.- Se tiene una cierta cantidad de gas ideal de un cilindro que no permite la entrada ni la salida de calor (proceso adiabático). La presión inicial del gas es P1 = 105 Pa. Se conoce que la relación de los volúmenes V1/V2 = 100. Hallar la presión final P2.
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Referencia: Termodinámica, teoría y problemas. Ing. Alejandro Vera Lázaro
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v2= 43.624 L
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