¿Qué es la ley de los gases ideales?

Esto puede parecer un volumen grande, pero no lo es, es casi medio litro, por lo que es media botella de refresco.

Moles y partículas

Estos topos no son criaturas peludas que hacen agujeros en el suelo. El nombre proviene de moléculas (que obviamente es demasiado largo para escribir).

Aquí hay un ejemplo para ayudarlo a comprender la idea de un centro comercial. Suponga que pasa una corriente eléctrica a través del agua. La molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. (Esto es H2A.) Esta corriente eléctrica descompone la molécula de agua y produce gas hidrógeno (H2) y gas oxígeno (O2).

Este es en realidad un experimento bastante simple. Véalo aquí:

Como el agua tiene el doble de átomos de hidrógeno que el oxígeno, se obtiene el doble de moléculas de hidrógeno.Podemos ver esto si sumamos los gases de esta agua: sabemos la proporción de las moléculas, pero no sabemos el número. Por eso usamos lunares. Es solo una forma de contar los innumerables.

No te preocupes, realmente hay una manera de encontrar el número de partículas en un mol, pero para eso necesitas el número de Avogadro. Si tienes un litro de aire a temperatura ambiente y presión normal (a esto le llamamos presión atmosférica), habrá alrededor de 0,04 moles (eso sería n en la ley de los gases ideales). Usando el número de Avogadro, obtenemos 2,4 x 10Veintidós partículas No puedes contar tan alto Nadie puede. Pero esto es N, el número de partículas, en la otra versión de la ley de los gases ideales.

constantes

Solo una nota rápida: casi siempre necesita alguna constante para una ecuación con variables que representan cosas diferentes. Solo mire el lado derecho de la ley de los gases ideales, donde tenemos la presión multiplicada por el volumen. Las unidades para esta parte izquierda serán Newton-metros, que es lo mismo que Joule, la unidad de energía.

A la derecha está el número de moles y la temperatura en Kelvin; estos dos, obviamente, no se multiplican para dar julios. Pero tu deber tener las mismas unidades en ambos lados de la ecuación, de lo contrario sería como comparar manzanas y naranjas. Aquí viene la constante R. Tiene unidades de julios / (mol × Kelvin), por lo que mol × Kelvin se cancela y solo obtienes julios Boom: ahora ambos lados tienen las mismas unidades.

Ahora veamos algunos ejemplos de la ley de los gases ideales utilizando un simple globo de goma.

inflar un globo

¿Qué pasa cuando inflas un globo? Obviamente estás agregando aire al sistema. Al hacer esto, la burbuja se vuelve más grande, por lo que aumenta su volumen.

¿Qué hay de la temperatura y la presión en el interior? Supongamos que son permanentes.

Incluiré flechas al lado de las variables que están cambiando. La flecha hacia arriba significa aumento y la flecha hacia abajo significa disminución.

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