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Ley de los Gases Reales

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En el caso de un gas ideal se asume que las moléculas no interactuan. Si se desea modelar el comportamiento de un gas real en que existe interacción se debe considerar por un lado la atracción entre las moléculas y la repulsión que evitan que se superponga. La primera tiene un efecto ante todo en los bordes del sistema ya que frena partículas que se mueven hacia el borde. Efectivamente la atracción reduce la presión que el gas efectúa sobre las paredes. Por otro lado la repulsión hace las veces de reducir el volumen del que disponen las partículas creando una rigidez para comprimir lo.

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ID:(1216, 0)



Ley de los Gases Reales

Descripción

En el caso de un gas ideal se asume que las moléculas no interactuan. Si se desea modelar el comportamiento de un gas real en que existe interacción se debe considerar por un lado la atracción entre las moléculas y la repulsión que evitan que se superponga. La primera tiene un efecto ante todo en los bordes del sistema ya que frena partículas que se mueven hacia el borde. Efectivamente la atracción reduce la presión que el gas efectúa sobre las paredes. Por otro lado la repulsión hace las veces de reducir el volumen del que disponen las partículas creando una rigidez para comprimir lo.

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$c_m$
c_m
Concentración molar
mol/m^3
$C_a$
C_a
Constante del principio de Avogadro
mol/m^3
$R_s$
R_s
Constante específica de los gases
J/kg K
$\rho$
rho
Densidad
kg/m^3
$\rho_z$
rho_z
Densidad en la altura
kg/m^3
$M$
M
Masa
kg
$M_m$
M_m
Masa molar
kg/mol
$M_{m,a}$
M_ma
Masa molar del aire
kg
$n$
n
Número de moles
mol
$p$
p
Presión
Pa
$T$
T
Temperatura absoluta
K
$V$
V
Volumen
m^3
$V_a$
V_a
Volumen del aire
m^3

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones

La presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$) y el número de moles ($n$) est n vinculados a trav s de las siguientes leyes f sicas:

• La ley de Boyle

$ p V = C_b $



• La ley de Charles

$\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_c$



• La ley de Gay-Lussac

$\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_g$



• La ley de Avogadro

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



Estas leyes pueden ser expresadas de manera m s general como:

$\displaystyle\frac{pV}{nT}=cte$



Esta relaci n general establece que el producto de la presi n y el volumen dividido por el n mero de moles y la temperatura se mantiene constante:

$ p V = n R_C T $

(ID 3183)

Cuando la presión ($p$) se comporta como un gas ideal, cumpliendo con el volumen ($V$), el número de moles ($n$), la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R_C$), la ecuaci n de los gases:

$ p V = n R_C T $



y la definici n de la concentración molar ($c_m$):

$ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$



llevan a la siguiente relaci n:

$ p = c_m R_C T $

(ID 4479)

El número de moles ($n$) corresponde a el número de partículas ($N$) dividido por el número de Avogadro ($N_A$):

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



Si multiplicamos el numerador y el denominador por la masa de la partícula ($m$), obtenemos:

$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}=\displaystyle\frac{Nm}{N_Am}=\displaystyle\frac{M}{M_m}$



As que es:

$ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$

(ID 4854)

La presión ($p$) se asocia a el volumen ($V$), ERROR:6679, la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R_C$) mediante la ecuaci n:

$ p V = n R_C T $



Dado que ERROR:6679 puede calcularse con la masa ($M$) y la masa molar ($M_m$) mediante:

$ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$



y se obtiene con la definici n de la constante específica de los gases ($R_s$) mediante:

$ R_s \equiv \displaystyle\frac{ R_C }{ M_m }$



concluimos que:

$ p V = M R_s T $

(ID 8831)

Si se remplaza en la concentraci n molar

$ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$



el numero de moles con

$ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$



y se emplea la definici n de la densidad

$ \rho = \displaystyle\frac{ M }{ V }$



se obtiene la relaci n

$ c_m =\displaystyle\frac{ \rho }{ M_m }$

(ID 9527)


Ejemplos


(ID 15291)


(ID 15349)


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