Secundaria gas real

[ferbad12]

[FONT=Arial]Hola amigos podrian ayudarme a entender este concepto. Es una pregunta teórica. Lo que entiendo es que dice que un gas se aleja del comportamiento ideal cuando menor es la temperatura y mayor es la presión,pero en la ultima linea dice que la presión del gas real es menor que la del gas ideal.No deberia el gas real tener mas presion que el gas ideal. Muchas gracias[/FONT]
[FONT=Arial]Si se quiere afinar más estos valores o si se quiere medir el comportamiento de algún gas que escapa del comportamiento ideal (el volumen de todas las moléculas del gas ideal es insignificante en comparación con el volumen total en que está contenido el gas y que las fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas del gas son insignificantes). Por tanto, los gases reales no se comportan idealmente cuando la presión es alta, al igual que al disminuir la temperatura, las propiedades del gas se desvían del estado ideal dado que el volumen del gas real es mayor al volumen ideal y la presión del gas real es menor a la presión del gas ideal.[/FONT]

[Richard R Richard]

Re: gas real

[FONT=Arial]Hola amigos podrian ayudarme a entender este concepto. Es una pregunta teórica. Lo que entiendo es que dice que un gas se aleja del comportamiento ideal cuando menor es la temperatura y mayor es la presión,pero en la ultima linea dice que la presión del gas real es menor que la del gas ideal.[/FONT]

[FONT=Arial]

Danos una referencia de lo que has estado leyendo, pues no sabemos que dice esa última línea exactamente...

[/FONT]

[FONT=Arial].No deberia el gas real tener mas presion que el gas ideal. Muchas gracias[/FONT]

[FONT=Arial]
[/FONT]
cual es el modelo de gas real que estas estudiando?

de wikipedia

• 1.1Modelo de Van der Waals
• 1.2Modelo de Redlich–Kwong
• 1.3Modelo de Berthelot y de Berthelot modificado
• 1.4Modelo de Dieterici
• 1.5Modelo de Clausius
• 1.6Modelo virial
• 1.7Modelo de Peng–Robinson
• 1.8Modelo de Wohl
• 1.9Modelo de Beattie–Bridgman
• 1.10Modelo de Benedict–Webb–Rubin

https://es.wikipedia.org/wiki/Factor_de_compresibilidad

[ferbad12]

Re: gas real

hola que tal

esta es la linea que no entiendo "[FONT=Arial], las propiedades del gas se desvían del estado ideal dado que el volumen del gas real es mayor al volumen ideal y la presión del gas real es menor a la presión del gas ideal"[/FONT]

[FONT=Arial]No estoy estudiando ningún modelo en especifico . Solo las diferencia entre gas real e ideal. Esta linea me cuesta entenderla porque crei que los gases reales poseen mas presion que los ideales, ya que en la teoria dice que un gas deja de ser ideal cuando aumenta la presion y disminuye la temperatura[/FONT]

[arivasm]

Re: gas real

Entiendo que la comparativa se refiere a algo así como "para el mismo volumen y temperatura un gas real ejerce una presión menor que un gas ideal". Si nos alejamos de condiciones extremas, próximas a las que se dan cuando el gas está en equilibrio con el líquido (es decir, de los puntos de licuación/ebullición) es lógico que sea así: el origen de la presión que ejerce un gas procede de las colisiones de sus moléculas contra las paredes del recipiente: la fuerza que éste ejerce es una medida de las variaciones, promedio, del momento lineal de dichas moléculas en esas colisiones. En un gas ideal la única fuerza que se ejerce sobre una molécula que rebota contra la pared del recipiente es ésa. En un gas real hay que añadir la fuerza, atractiva, que ejercen las demás moléculas del gas. Como su promedio tiene la misma dirección que la de la pared, ambas se suman. La consecuencia es que la misma variación de momento lineal en una molécula es causada por una fuerza de pared mayor en el caso del gas ideal que en el real. Trasladado al conjunto de moléculas que chocan contra las paredes del recipiente eso significa que, en condiciones iguales, la presión ejercida es mayor en el gas ideal que en el real.

Me parece intuir del primer mensaje que hay una mezcla de conceptos: una cosa es que, en igualdad de condiciones, la presión sea menor si la ejerce un gas real que uno ideal; otra diferente es que la desviación del comportamiento ideal sea más acusada cuanto mayor sea la presión.

[skynet]

Re: gas real

En un gas real hay que añadir la fuerza, atractiva, que ejercen las demás moléculas del gas.

Hola arivasm......esas fuerzas atractivas ¿de que tipo son?.

además si esto es como indicas para las mismas condiciones de presion y temperatura el volumen de un gas ideal debería de ser menor que el de un gas real y lo que dice el texto que ha puesto ferbad es justo lo contrario.

[Richard R Richard]

Re: gas real

[FONT=Arial], las propiedades del gas se desvían del estado ideal dado que el volumen del gas real es mayor al volumen ideal y la presión del gas real es menor a la presión del gas ideal"[/FONT]

yo creo que la frase gira entorno a lo arivasm ha publicado.

para una misma temperatura , un aumento de presión equivale a una disminución de volumen el caso es que en un gas real el volumen resultante es mayor pues hay mayor repulsión entre moleculas, debido a interacciones de fuerzas de Van de Waals o entre enlaces , covalentes o ionicos haciendo a las partes de moleculas mas o menos polares.

asi mismo para una misma temperatura y volumen dados la presion resultante sera menor en un gas real que el calculado para un gas ideal.

[FONT=sans-serif]El valor de[/FONT]${\displaystyle Z}$[FONT=sans-serif] generalmente se incrementa con la presión y decrece con la temperatura; a altas presiones las moléculas colisionan más a menudo, y esto permite que las fuerzas repulsivas entre las moléculas tengan un efecto notable, volviendo al volumen molar del gas real [/FONT]${\displaystyle V_{\mathrm {m} }}$[FONT=sans-serif] más grande que el volumen molar del correspondiente gas ideal [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida] [/FONT][FONT=sans-serif], lo que causa que [/FONT]$\displaystyle Z$[FONT=sans-serif] sea mayor a 1[/FONT]

[arivasm]

Re: gas real

Se trata de fuerzas intermoleculares, usualmente denominadas de Van der Waals.

Con respecto a las condiciones, entiendo que lo que dices es correcto.

A igualdad de moles y temperatura (y entonces de energía cinética media de las moléculas), tal como comenté antes para un mismo volumen la presión será menor en el caso del gas real que en el ideal. Ahora en lugar de fijar que sea el mismo volumen y comparar presiones, consideramos que se trata de la misma presión (y comparamos volúmenes). La igualdad de temperaturas se traduce en el mismo promedio para los momentos lineales y entonces para sus variaciones (pues la colisión esencialmente invierte una de sus componentes). Al ser la misma presión, las variaciones de momento por partícula serán mayores en el caso real que en el ideal (debido a la fuerza intermolecular que ejerce el resto del gas y que se añade a la que ejerce la pared). Para que eso no estropee la igualdad de temperaturas, lo que debe suceder es que el número de colisiones por unidad de tiempo y superficie sea menor en el caso real que en el ideal, lo que implica un mayor volumen del recipiente.

De todos modos, observo que eso es precisamente lo que está escrito en el primer post:

[FONT=Arial]...[/FONT][FONT=Arial]las propiedades del gas se desvían del estado ideal dado que el volumen del gas real es mayor al volumen ideal y la presión del gas real es menor a la presión del gas ideal.[/FONT]

Un saludo.

PD: escribí mi mensaje en respuesta al de supernena. Por lo que veo, casi al mismo tiempo Richard (a quien también saludo) escribía el suyo.

[skynet]

Re: gas real

no lo entiendo....lo primero que hay que aclarar es si las fuerzas intermoleculares son repulsivas (como dice richard) o atractivas (como dice arivasm).

si consideramos un gas real formado por moleculas no polares, supongo que las fuerzas serán atractivas, electrostaticas de tipo dipolo inducido-dipolo inducido.....no veo como pudieran ser repulsivas, quizás si las moleculas fueran polares.....pero me lo estoy inventando, corregidme si no es así, por favor.

además parece contradictorio decir que... "[FONT=Arial]el volumen del gas real es mayor al volumen ideal y la presión del gas real es menor a la presión del gas ideal." ......[/FONT]os pondré un ejemplo:

supon que tienes un mol de gas real y otro mol de gas ideal, con el mismo volumen y temperatura, según decís el gas real tendrá menos presion.

ahora supongamos que queremos comprimir isotermiccamente el gas real hasta que alcance la misma presion que el gas ideal....¿que debemos de hacer?

si movemos el piston en el sentido de disminucion del volumen, que parece lo logico para aumentar la presión, nunca llegaremos a tener el gas real a la misma presion que el ideal y mayor volumen porque estamos disminuyendo el volumen en lugar de aumentarlo.

pero si movemos el piston en el sentido de aumentar su volumen no creo que aumente la presión, eso no sería una desviacion del comportamiento ideal, sería un comportamiento totalmente opuesto.

¿que opinais?

[arivasm]

Re: gas real

La fuerzas intermoleculares aunque pueden tener carácter repulsivo (por ejemplo, cuando dos dipolos enfrentan lados del mismo signo) su carácter es eminentemente atractivo, o mejor dicho, en sistemas en equilibrio (mínima energía) predominan los términos atractivos, salvo que las condiciones externas aplicadas sean tales que las distancias entre moléculas sean demasiado pequeñas, algo que no se corresponde con el caso gaseoso.


Con respecto a la segunda parte, ciertamente tienes razón y el ejemplo que pones es muy claro. La idea podría mostrarse de esta manera: en un diagrama p-V supongamos que para un V y T dados la presión del gas real es inferior a la del ideal. Si el volumen del real fuese mayor que el del ideal a la misma presión eso implicaría que la forma de la isoterma sería creciente, en lugar de decreciente.

Aunque en la ecuación de Van der Waals hay partes de las isotermas que tendrían ese comportamiento, se corresponden con aquellas que están por debajo de la temperatura crítica y no se corresponden con los resultados experimentales.

Así pues, está claro que mi razonamiento anterior no es correcto (¿por qué?): si a igualdad de volumen y temperatura el gas real tiene una presión inferior a la del ideal, a igualdad de presión y temperatura el gas real tiene un volumen inferior al del ideal.


Como también quiero verificar si es correcto o no la relación entre ambas presiones, a igualdad de volumen y temperatura, propongo recurrir al modelo de Van de Waals. Para un mol de gas a una temperatura $T$ y volumen $v$ tenemos que

$\dst\left(p_r+\frac{a}{v^2}\right)(v-b)=RT=p_iV$

donde el subíndice r indica "real" e i "ideal".

Escribiendo la expresión anterior como

$\dst\left(p_r+\frac{a}{v^2}\right)\left(1-\frac{b}{v}\right)=p_i$

tenemos que

$\dst p_i-p_r= \frac{a}{v^2}\left(1-\frac{b}{v}\right)-p_r\frac{b}{v}$

Si no consideramos condiciones extremas, de manera que el volumen excluido por mol, $b$, sea despreciable frente al volumen molar, $v$, y que la presión no sea excesivmaente alta (es decir, si no estamos demasiado lejos del comportamiento ideal) tenemos que

$\dst p_i-p_r\approx \frac{a}{v^2}>0$

[carroza]

Re: gas real

Hola.

Arivasm, no me cuadra. No parece muy razonable ignorar b/v, para luego quedarte con a/v^2. Es como ignorar in infinitésimo de primer orden, para luego quedarte para tu resultado con un infinitésimo de segundo orden.

Una derivación alternativa podría ser la siguiente: Para una temperatura dada, un gas ideal se alcanza, haciendo la presion pequeña y el volumen grande. Por tanto, en la expresión

$p_i - p_r = {a \over v^2}(1-{b \over v}) - p_r {b \over v}$




sustituimos $p_r \simeq RT/v$, y nos queda que, hasta el orden más bajo en 1/v,

$p_i - p_r = {(a - b RT) \over v^2}$


Así que el gas ideal tendrá más o menos presión que el real, dependiendo de la temperatura.

Saludos