GASES IDEALES Y ECUACION DE ESTADO

La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.

Empíricamente, se observan una serie de relaciones entre la temperatura, la presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales, deducida por primera vez por Émile Clapeyron en1834.

LA ECUACIÓN DE ESTADO

La ecuación que describe normalmente la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es:

Donde:

• P = Presión
• V = Volumen
• n = Moles de Gas
• R = Constante universal de los gases ideales
• T = Temperatura absoluta

                               MEMOTECNIA 

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA

Un sistema termodinámico puede intercambiar energía con su entorno en forma de trabajo y de calor, y acumula energía en forma de energía interna. La relación entre estas tres magnitudes viene dada por el principio de conservación de la energía.

Para establecer el principio de conservación de la energía retomamos la ecuación estudiada en la página dedicada al estudio de sistemas de partículas que relaciona el trabajo de las fuerzas externas (Wext) y la variación de energía propia(ΔU) :

                                                   

Nombramos igual a la energía propia que a la energía interna porque coinciden, ya que no estamos considerando la traslación del centro de masas del sistema (energía cinética orbital).

Por otra parte, el trabajo de las fuerzas externas es el mismo que el realizado por el gas pero cambiado de signo: si el gas se expande realiza un trabajo (W) positivo, en contra de las fuerzas externas, que realizan un trabajo negativo; y a la inversa en el caso de una compresión. Además, ahora tenemos otra forma de suministrar energía a un sistema que es en forma de calor (Q).

                                                         

Luego la expresión final queda:

Este enunciado del principio de conservación de la energía aplicado a sistemas termodinámicos se conoce como Primer Principio de la Termodinámica.

Energía potencial gravitatoria (E_PG)

Es la que tienen los cuerpos debido a la gravedad de la tierra. Se calcula multiplicando el peso por la altura. Se suele considerar que a una altura cero la Epg es cero, por lo tanto se calcula como:

E_PG = Energía potencial gravitatoria [J]

P = Peso del cuerpo [N]
h = Altura a la que se encuentra [m]
m = Masa del cuerpo [kg]
g = Aceleración de la gravedad [m/s²]

Energia cinetica

Es la energía que tiene un cuerpo debido a su velocidad. Se calcula como:



EC = Energía cinética [J]
m = Masa del cuerpo [kg]
v = Velocidad a la que se desplaza [m/s]

EJERCICIOS EN EL DEV C ++

PV= nRt

Q=iE +  W

Ep= m.g.t

Ec=1/2 m. v2