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¿Qué es un Gas Ideal? Sabemos que los gases son algo complicados; están llenos de millones de moléculas que pueden colisionar e interactuar entre ellas. Es muy difícil describir de una forma exacta un gas real, por ello se creó el concepto de gas ideal, dicho concepto lo usamos hoy en día como una aproximación que nos ayuda a modelar y predecir el verdadero comportamiento de los gases reales. El término de gas ideal se refiere a un gas hipotético compuesto de moléculas que deben seguir ciertas reglas, tales como: Las moléculas de un gas ideal no se deben atraer o repeler entre sí. Esto quiere decir, que las únicas interacciones que componen al gas ideal son las colisiones elásticas (propiedad que tiene un gas ideal, todas las moléculas de un gas ideal se encuentran en constante movimiento, y en constante colisión entre partículas, pero la particularidad de una colisión elástica es que no hay pérdida de Energía Cinética, es decir, al momento de colisionar, no pierden energía) ocasionadas entre ellas y con las paredes del contenedor en que se encuentran. Las moléculas de un gas ideal, en sí mismas, no ocupan volumen alguno. Sabemos que el gas tiene volumen porque como hemos visto en clase, sus moléculas se expanden en una gran región de del espacio, sin embargo, las moléculas del gas ideal son aproximadas por partículas puntuales que en sí mismas no tienen volumen. No existen gases ideales, pero hay un montón de ellos que se comportan casi de esa manera, de tal modo que aproximarlos por un gas ideal es muy útil en numerosas situaciones. Si la presión del gas es muy grande, o la temperatura llega a ser muy baja, puede haber desviaciones significativas de la ley del gas ideal, lo que lo llevaría a ser un gas no ideal. De igual forma, un gas ideal se caracteriza por sus tres variables de estado, la presión absoluta (P), el volumen (V), y la temperatura absoluta (T).

Ecuación de los Gases Ideales. La presión, (P), la temperatura (T), y el volumen (V), de un gas ideal, están relacionados por una simple fórmula llamada la ley del gas ideal. La simplicidad de esta relación es una razón por la que típicamente tratamos a los gases como ideales, a menos que haya una buena justificación para no hacerlo. PV=nRT Donde P es la presión del gas, V es el volumen que ocupa, T es su temperatura, R es la constante del gas ideal, y n es el número de moles del gas.

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¿Qué es una Ecuación de Estado? Entendemos por ecuación de estado a una ecuación que relaciona, para un sistema en equilibrio termodinámico, las variables de estado que lo describen. Teniendo la forma general: f(p,V,T) =0 Se le conoce como La ecuación de estado más sencilla es aquella que describe el comportamiento de un gas cuando éste se encuentra a una presión baja y a una temperatura alta. En estas condiciones la densidad del gas es muy baja, por lo que pueden hacerse las siguientes aproximaciones:  

no hay interacciones entre las moléculas del gas, el volumen de las moléculas es nulo.

Ley General de los Gases Ideales La ecuación de estado de un gas ideal surge como resultado de combinar dos: la ley de Boyle y la ley de Charles. De las tres leyes elementales de los gases se deduce que el volumen del gas debería ser directamente proporcional a la cantidad de gas, directamente proporcional a la temperatura Kelvin e inversamente proporcional a la presión. Podemos combinar las tres expresiones en una sola ecuación para comprender más fácilmente lo que mencioné anteriormente

Unidades Utilizadas Presión Se conoce como presión a una magnitud física escalar representada con el símbolo p, que designa una proyección de fuerza ejercida de manera perpendicular sobre una unidad de superficie; dicho de otro modo, representa el modo de aplicar una fuerza resultante sobre una línea. La presión relaciona una fuerza de acción continua y una superficie sobre la cual actúa, por lo cual se mide en el Sistema Internacional (SI) en pascales (Pa), equivalentes cada uno a un newton (N) de fuerza actuando sobre un metro cúbico (m3) de superficie. En el sistema inglés, en cambio, se prefiere la medida de libras (pounds) por pulgadas (inches).

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Volumen. El volumen como magnitud es entendido como el espacio que ocupa un cuerpo. La misma posee tres dimensiones: alto, ancho y largo. El concepto proviene del latín volumen. El volumen, según el Sistema Internacional de Unidades, es representado por el metro cúbico. En la vida cotidiana el litro también puede ser considerado como una unidad del volumen. Además, este sistema permite catalogar al volumen en tres clases: Unidades de capacidad. En primer lugar, pueden ser mencionadas las unidades de capacidad. Este tipo de unidades son utilizadas para calcular el espacio que ocupan las cosechas que se hayan almacenadas, por ejemplo, gracias a ella se calcula el volumen de papas, zanahorias, manzanas, etc. Si bien este sistema ya ha sido remplazado por nuevas tecnologías, en la antigüedad resultaba una práctica corriente ya que no existían otros métodos más adecuados. Unidades de volumen en estado líquido. En segundo lugar, este tipo de unidades se utilizan para calcular el espacio que ocupan los líquidos cuando se encuentran en un recipiente. La unidad elemental es en este caso el decímetro cúbico. Unidades de volumen en estado sólido. En este caso el volumen es calculado por medio de unidades que son elevadas a la tercera potencia. En este caso el metro cúbico es la unidad elemental. Uno de sus múltiplos es el kilómetro cúbico, mientras que uno de sus submúltiplos es el centímetro cúbico

Mol El mol es una de las magnitudes estipuladas por el Sistema Internacional de Unidades. Su símbolo es “mol”. El mol es definido como la cantidad de materia que poseen las partículas, es decir los átomos y las entidades elementales. La masa de un mol de sustancia, llamada masa molar, es equivalente a la masa atómica o molecular (según se haya considerado un mol de átomos o de moléculas) expresada en gramos. El número de Avogadro es la cantidad de partículas, sean estas moléculas, átomos, electrones, etc. que existen en un mol de una sustancia cualquiera. Es una unidad de medida elemental en la química ya que permite conocer el valor o cantidad de partículas muy pequeñas. Al ser de tamaños tan reducidos el valor en el que será expresado suelen ser muy grandes o altos.

Ley de Boyle La ley de Boyle fue descubierta por Robert Boyle en el siglo XVII, y fue la ley que estableció las bases para poder explicar la relación que existe entre la presión y el volumen que existe en un gas. Por medio de una serie de experimentos, logró demostrar que, si había una temperatura constante, un gas al ser sometido a más presión reduce su volumen, mientras que si la presión decrece el volumen aumenta.

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La ley de Boyle es una ley relacionada con los gases que establecen una relación entre la presión y el volumen que tiene una determinada cantidad de gas, sin que hayan variaciones en la temperatura, es decir, a temperatura constante. La ley de Boyle tiene muchas aplicaciones en la vida moderna, entre ellas podemos mencionar por ejemplo el buceo, esto se debe a que el buzo debe expulsar el aire de sus pulmones cuando asciende porque este se expande al disminuir la presión y de no hacerlo podría causar daño al tejido.

Ley de Gay Lussac La ley de Gay-Lussac es una ley que nos dice que dependiendo del volumen que exista de manera constante, la presión de un gas será directamente proporcional a la temperatura. Cuando se aumenta la temperatura, las moléculas que tiene un gas se movilizan más rápidamente y por esta razón aumenta el número de choques que se da contra las paredes, en otras palabras, se aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar. Consiste en establecer una relación entre el presión y la temperatura de un gas ideal, manteniéndolo a un volumen constante, por medio de una constante de proporcionalidad directa. En la se nos dice que cuando hay un volumen constante, al aumentar la temperatura, la presión del gas aumenta y cuando se disminuye la temperatura, presión del gas disminuye.

Ley de Charles La ley de Charles consiste en la relación que existe entre el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, el cual se mantiene a una presión constante, por medio de una constante de proporcionalidad que se aplica de forma directa. Jacques Charles dice que para una determinada suma de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye porque la temperatura se encuentra directamente relacionada con la energía del movimiento que tienen las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, se dará una mayor velocidad de las moléculas y mayor volumen del gas.

Sustancias puras Como sustancias puras entendemos, a aquella en la que sus propiedades y composición no varían sea cual sea su estado. Pero en muchas ocasiones estas sustancias se pueden descomponer en sustancias más simples por procedimientos químicos.

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Diagrama T-V En este diagrama se pueden apreciar inicialmente tres regiones: la región de líquido comprimido, que es la región a la izquierda de la campana, la región de vapor sobrecalentado que es región a la derecha de la campana y la región de Líquido + Vapor saturados que es aquella que se halla dentro de la campana. A la línea que pertenece a la campana y baja hacia la izquierda del punto crítico la podemos interpretar como línea de líquido saturado, y a la línea que baja hacia la derecha del punto crítico la podemos llamar línea de vapor saturado.

Diagrama P-V En comparación con el diagrama T-v, este diagrama tiene dos grandes diferencias. La primera es que la línea que era de presión constante pasa a ser una línea de temperatura constante, y la segunda, que dicha línea desciende de izquierda a derecha en lugar de ascender.

Diagrama P-T Este diagrama también se conoce como diagrama de fase porque es posible identificarlas al estar separadas por tres líneas. La línea de sublimación es la que separa la fase sólida de la fase vapor, la de vaporización separa la fase líquida de la fase vapor y la línea de fusión separa la fase sólida de la fase líquida.

Proceso Isobárico Entendí que es el proceso de compresión mediante el cual el volumen y la temperatura de un gas varían mientras que la presión se mantiene constante.

Proceso Isotérmico Este proceso es aquel donde la temperatura se mantiene constante pero el volumen y la presión varían.

Proceso Adiabático En este proceso lo diferenciamos porque es aquel que no gana ni pierde calor (se entiende entonces que Q=0). Página | 5

Proceso Isométrico Es aquel proceso donde el volumen del gas se mantiene constante pero la presión y la temperatura del gas varían. ¿Qué es la Entalpía? La Entalpía es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puede intercambiar con su entorno. Usando un ejemplo para explicarlo, podemos decir que, en un cambio de fase, por ejemplo, de líquido a gas, el cambio de entalpía del sistema es el calor latente, en este caso el de vaporización. Cuando un sistema pasa desde unas condiciones iniciales hasta otras finales, se mide el cambio de entalpía (Δ H). Donde se analiza la diferencia entre la cantidad inicial y la cantidad final.

Energía Interna Este tipo de energía la asociamos con el movimiento aleatorio y desordenado de las moléculas. Para ser mas específicos, se refiere a la energía microscópica invisible de la escala atómica y molecular. En palabras mas sencillas podríamos decir que La energía interna es el resultado de la energía cinética de las moléculas o átomos que lo constituyen, de sus energías de rotación, traslación y vibración.

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