Ley de los gases ideales – con ejercicios

Se define ideal, aquel gas donde todos «choques» (las colisiones) entre átomos o moléculas son perfectamente elásticas (es decir, se conservan tanto el momento lineal como la energía cinética del sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque. fuente: wiki), y en el que no hay fuerzas atractivas intermoleculares. Nos podemos imaginar un sistema de este tipo como formado por esferas perfectamente rígidas que chocan unas con otras pero sin que haya interacción entre ellas. En los gases ideales, la energía interna se encuentra en forma de energía cinética. Un cambio en la energía interna va acompañado de un cambio en la temperatura del sistema.

Características de los gases ideales

  • 1 – Las partículas del gas se mueven a grand velocidad, de forma lineal pero desordenada
  • 2 – La velocidad de las partículas del gas es proporcional a su temperatura absoluta (en Kelvins)
  • 3 – Las colisiones son elásticas.
  • 4 – Se considera que las partículas no interaccionan entre si. Es decir no se repelen ni se atraen.
  • 5 – La suma del volumen de las particulas es despreciable si comparado con el volumen que el gas ocupa.

Fórmula de los gases ideales

Los gases ideales están caracterizados por tres variables de estado:

P: la presión
V: volumen
T: temperatura absoluta

que constituyen la ley de los gases ideales:

P.V = n.R.T

n: numero de moles de gas
R: constante universal de los gases que vale 8.3145 J/mol K o bien 0.082 L.atm/mol.K

o también, P.V =NkT donde

N = número de moléculas
k = constante de Boltzmann = 1.38066 x 10-23 J/K

Se puede también determinar k como k = R/NA

NA = Número de Avogadro = 6.0221 x 1023 /mol

Ejercicio sobre la ley de los gases ideales

1) calcular el número de moles de un gas que ocupa un volumen de 0,125 litros a 1,15 atmósferas de presión y una temperatura de 323,15 K.

P.V = n.R.T     ->   n = (PV) / (RT)

n = (1,15 atm . 0,125L) / (0,082 L.atm/mol.K . 323,15 K) = 0,0054 mol

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