GAS IDEAL Y GAS REAL

PARTE I DEFINICIÓN

¡Un gas ideal no existe! Probablemente no es la mejor manera de comenzar este artículo, pero piénsenlo bien, para que un gas exista, este debe ser real. Lo que si existe es el “Modelo de Gas Ideal”. Este modelo es de gran utilidad ya que permite, bajo ciertas condiciones, determinar de manera sencilla el comportamiento PVT (presión/volumen/temperatura)  de un gas. Desde el punto de vista de la Teoría Cinética de los Gases, este modelo se basa en dos premisas:

·         No existen fuerzas de atracción o repulsión entre las moléculas.

·         El tamaño de las moléculas es pequeño en relación al espacio que existe entre ellas, por lo tanto puede despreciarse.

La ecuación que representa el comportamiento PVT de un fluido se conoce como Ecuación de Estado. Para este caso, la ecuación de estado de gas ideal es:

PV=nRT

Donde P: presión, V: volumen, n: cantidad de sustancia (moles), R: constante universal de los gases y T: temperatura.

Intenten algo, sostengan un imán en cada mano, ahora rápidamente pasen uno cerca del otro. Se darán cuenta que no se percibe ninguna atracción o repulsión entre los imanes. ¿Sorprendente? No tanto. Debido a la velocidad, la cantidad de movimiento era de tal magnitud que superaba cualquier fuerza de atracción o repulsión. Ahora repitan este simple experimento, pero pasando lentamente un imán cerca de otro. Ahora si se percibe la atracción o repulsión entre ellos. Igual ocurre con las moléculas. Cuando la velocidad de las mismas es elevada, las interacciones moleculares pueden ser despreciadas. La velocidad de las moléculas es directamente proporcional a la temperatura. Por lo tanto, la primera premisa del modelo de gas ideal se cumple a condiciones de temperaturas elevadas.

Ahora imaginen una caja conteniendo unas pocas esferas. Pueden apreciar en su imaginación que al ser pocas esferas la separación entre ellas es grande. ¿Qué sucede si ahora esas esferas las colocamos dentro de una caja mucho más pequeña que la primera? La distancia entre las esferas evidentemente disminuirá. Igual resultado se hubiese obtenido si en la primera caja se introducen más esferas. Si en lugar de esferas pensamos en moléculas y la caja sería el sistema que las contiene, la conclusión sería la misma. Para un gas, la reducción del volumen (cambiar de una caja grande a una pequeña) o el aumento de materia (introducir mas esferas en la caja) ocasiona un aumento de presión. Por lo tanto, el modelo de gas ideal comienza a fallar a medida que se aumenta la presión del sistema.