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Gas ideal

  1. 1. Gases Ideales<br />
  2. 2. Centro de Estudios Tecnológicos Industrial y de Servicios Núm. 109<br />Materia: Física II<br />Profesor: Ernesto Yáñez Rivera<br />Grado: 5° Semestre<br />Grupo: “I”<br />Especialidad: Electrónica<br />
  3. 3. Es un gas hipotético (modelo perfecto) que permite hacer consideraciones practicas que facilitan algunos cálculos matemáticos.<br />Gas Ideal<br />Se le supone conteniendo un numero pequeño de moléculas, por tanto su densidad es baja y su atracción intermolecular es nula<br />
  4. 4. Debido a ello, en un gas ideal el volumen ocupado por sus moléculas es mínimo en comparación con el volumen total, por este motivo no existe atracción entre sus moléculas.<br />
  5. 5. Es evidente que en caso de un gas real sus moléculas ocupan un volumen determinado y existe atracción entre las mismas. Sin embargo, en muchos casos estos factores son insignificantes y el gas puede considerarse como ideal.<br />
  6. 6. Un gas ideal es aquel que cumple con la formula Pv=nRT por lo tanto que cumple con la Ley de Boyle-Mariotte , Charles y Gay Lussac<br />Diferencia entre Gas ideal y Gas Real<br />
  7. 7. Un gas real es aquel gas que precisamente no se considera ideal, esto quiere decir que no cumple con las leyes mencionadas. <br />En el mundo NO HAY GASES IDEALES pero para realizar problemas se consideran todos ideales , además de que a presiones y temperaturas cercanas a las ambientales las diferencias son mínimas. <br />
  8. 8. De la Ley General del Estado Gaseoso sabemos que:<br />𝑃𝑉𝑇=K<br />O bien PV=KT<br /> <br />La constante universal de los Gases<br />
  9. 9. El valor de K se encuentra determinado en función del numero de moles (n) del gas en cuestión: <br />K = n R<br />Sustituyendo esta ultima igualdad en la ecuación anterior (PV=KT) tenemos:<br />PV = n RT<br />
  10. 10. En el cual: <br /> N = 𝑚𝑃𝑀<br />Donde:<br />P= Presión absoluta a la que se encuentra el gas (atm)<br />V= Volumen ocupado por el gas (𝑚3)<br />n= Numero de moles del gas. (mol)<br />R= Es la constante Universal de los gases (8.314 J/mol K) <br />T= Temperatura absoluta (K)<br /> <br />
  11. 11. Despejando R de la ecuación PV = n RT tenemos; <br />𝑅= 𝑃𝑉𝑛𝑇<br />Para calcular el valor de R consideramos que un mol cualquier de gas ideal en condiciones normales de presión y temperatura, ( 1 atm y 273 K) ocupa un volumen de 22.413 L.<br />𝑅= 𝑃𝑉𝑛𝑇= 1 𝑎𝑡𝑚(22.413𝐿)1𝑀𝑂𝐿(273𝑘)<br />𝑅=0.0821 𝑎𝑡𝑚𝐿𝑚𝑜𝑙𝐾<br /> <br />
  12. 12. 𝑅=0.0821 𝑎𝑡𝑚𝐿𝑚𝑜𝑙𝐾<br />𝑅=62, 36367 𝑚𝑚𝐻𝑔 𝐿𝑚𝑜𝑙 𝐾<br />𝑅=1, 987 𝐶𝑎𝑙𝑚𝑜𝑙𝐾<br />𝑅=8, 314 𝐽𝑚𝑜𝑙𝐾<br /> <br />Otros Valores de R son:<br />
  13. 13. Ejercicios:<br />1.- ¿Qué volumen ocuparan 7 moles de bióxido de carbono (CO2) a una temperatura de 36℃ y 830 mm de Hg?<br /> <br />Datos:<br />n= 7moles<br />T= 36℃<br />P= 830 mm de Hg<br />R= 0.0821𝑎𝑡𝑚 𝐿𝑚𝑜𝑙 𝐾<br />K= ?<br />1 atm = 760 mm de Hg<br /> <br />Formulas:<br />PV= n RT<br />V = 𝑛 𝑅𝑇𝑃<br />𝐾= ℃+273<br /> <br />Desarrollo:<br />P= 830 mm de Hg x 1 𝑎𝑡𝑚760 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝐻𝑔<br />P= 1.092 atm<br />K= 36℃ + 273 <br />K= 309 k<br />V= 7 𝑚𝑜𝑙0.0821 𝑎𝑡𝑚 𝐿 /𝑚𝑜𝑙 𝐾(309𝐾)1.092 𝑎𝑡𝑚<br />V=162.62 L.<br /> <br />
  14. 14. 2.- Una masa de hidrogeno gaseoso (H2) ocupa un volumen de 180 Litros en un deposito a una presión de 0.9 atmosferas y una temperatura de 16°C. Calcular:<br />A) ¿Cuántos moles de hidrogeno tienen?<br />B) ¿A que masa equivale el numero de moles contenidos en el deposito?<br />
  15. 15. Datos:<br />T=16℃+273𝐾 = 289K<br />P= 0.9 atm<br />R= 0.0821𝑎𝑡𝑚 𝐿𝑚𝑜𝑙 𝐾<br />V= 180Lts.<br /> <br />Desarrollo:<br />a) n= 0.9 𝑎𝑡𝑚(180𝐿)(0.0821 𝑎𝑚𝑡 𝐿𝑚𝑜𝑙 𝐾)(289𝐾)<br />n=162 𝑚𝑜𝑙23.72<br />n= 6.829 mol<br />b) PM H2 = 2 g/mol<br />m= (6.829 mol)(2 g/mol)<br />m= 13.658 g de H2<br /> <br />Formulas:<br />a) PV= n RT<br />N= 𝑃𝑉𝑅𝑇<br />b) n = 𝑚𝑃𝑀<br />m =n PM<br /> <br />
  16. 16. 3.- ¿Cuántos moles de gas Helio (He) hay en un cilindro de 8 litros, cuando la presión es de 2.5𝑥105 N/𝑚2 y la temperatura es de 37°C? ¿Cuál es la masa del helio? <br /> <br />Datos:<br />V= 8L 1𝑚3100𝐿 = 0.008𝑚3<br />P=2.5 𝑥105 N/𝑚2<br />T= 37 °C + 273 =310K<br />PM Helio = 4 gr/moln=?m=?<br /> <br />
  17. 17. Datos:<br />V= 0.008𝑚3<br />P=2.5 𝑥105 N/𝑚2<br />T= 310K<br />PM Helio = 4 gr/mol<br />R= 8.32 N m/mol K<br />n=?<br />m=?<br /> <br />Formulas:<br />a) PV= n RT<br />N= 𝑃𝑉𝑅𝑇<br />b) n = 𝑚𝑃𝑀<br />m =n PM<br /> <br />Desarrollo:<br />a) n= 2.5𝑥105 N/𝑚2 (0.008𝑚3)(8.32 𝑁𝑚𝑚𝑜𝑙 𝐾)(310𝐾)<br />n= 0.775 mol<br />b)<br />m= (0.775 mol)(4 g/mol)<br />m= 3.1 g<br /> <br />
  18. 18. Gas ideal<br />
  19. 19. Un gas ideal es un “gas hipotético”en el cual sus partículas no interactúan entre si y facilita los cálculos matemáticos, .<br />Además de que cumple con la formula PV=n R T<br />En el mundo NO HAY GASES IDEALES pero para realizar problemas se consideran todos ideales , además de que a presiones y temperaturas cercanas a las ambientales las diferencias son mínimas. <br />Conclusión:<br />

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