Llei de los gases ideales

Llei de los gases ideales
leyes de los gases (es) y Ecuación de estado (es)

La llei de los gases ideales ye la ecuación d'estáu del gas ideal, un gas hipotético formáu por partícules puntuales ensin atraición nin repulsión ente elles y que los sos choques son perfectamente elásticos (caltenimientu pel momento y enerxía cinética). La enerxía cinética ye direutamente proporcional a la temperatura nun gas ideal. Los gases reales que más s'averen al comportamientu del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baxa presión y alta temperatura.

En 1648, el químicu Jan Baptista van Helmont creó'l vocablu gas, a partir del términu griegu kaos (desorde) pa definir les xénesis carauterístiques del anhídridu carbónico. Esta denominación estendióse depués a tolos cuerpos gaseosos y utilízase pa designar unu de los estaos de la materia.

La presión exercida por una fuercia física ye inversamente proporcional al volume d'una masa gaseoso, siempres y cuando la so temperatura caltenga constante. o en términos más senciellos:

A temperatura constante, el volume d'una masa fixo de gas ye inversamente proporcional a la presión qu'este exerz. Matemáticamente puede espresase asina:

${\displaystyle PV=k}$

onde ${\displaystyle k}$ ye constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Cuando aumenta la presión, el volume baxo, ente que si la presión mengua'l volume aumenta. Nun ye necesariu conocer el valor exactu de la constante ${\displaystyle k}$ pa poder faer usu de la llei: si consideramos los dos situaciones de la figura, calteniendo constante la cantidá de gas y la temperatura, tendrá de cumplise la rellación:

${\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}\,}$.

Les primeres lleis de los gases fueron desenvueltos dende finales del sieglu XVII, aparentemente de manera independiente por August Krönig en 1856^[1] y Rudolf Clausius en 1857.^[2] La constante universal de los gases afayóse ya introducióse per primer vegada na llei de los gases ideales en llugar d'un gran númberu de constantes de gases específiques descrites por Dmitri Mendeleev en 1874.^{[3][4] [5]}

Nesti sieglu, los científicos empezaron a dase cuenta de que nes rellaciones ente la presión, el volume y la temperatura d'una muestra de gas, nun sistema zarráu, podría llograse una fórmula que sería válida pa tolos gases. Estos pórtense de forma similar nuna amplia variedá de condiciones por cuenta del bonu aproximamientu que tienen les molécules que s'atopen más separaes, y anguaño la ecuación d'estáu pa un gas ideal derivar de la teoría cinética. Agora les lleis anteriores de los gases considérense como casos especiales de la ecuación del gas ideal, con una o más de les variables calteníes constantes.

Empíricamente, reparar una serie de rellaciones proporcionales ente la temperatura, la presión y el volume que dan llugar a la llei de los gases ideales, deducida per primer vegada por Émile Clapeyron en 1834 como una combinación de la llei de Boyle y la llei de Charles.^[6]

1. ↑ Krönig, A. (1856). «Grundzüge einer Theorie der Gase». Annalen der Physik 99 (10):  páxs. 315–22. doi:10.1002/andp.18561751008. Bibcode: 1856AnP...175..315K.  (n'alemán) Facsimile at the Bibliothèque nationale de France (pp. 315–22).
2. ↑ Clausius, R. (1857). «Ueber die Art der Bewegung, welche wir Wärme nennen». Annalen der Physik und Chemie 176:  páxs. 353–79. doi:10.1002/andp.18571760302. Bibcode: 1857AnP...176..353C. http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15185v/f371.table. 
3. ↑ Mendeleev, D. I. (1874). «О сжимаемости газов (Na compresibilidad de los gases)». Russian Journal of Chemical Society and the Physical Society 6:  páxs. 309–352.  (en rusu) (From the Laboratory of the University of St. Petersburg).
4. ↑ Mendeleev, D. I. (1875). «Об упругости газов (Na compresibilidad de los gases)». Facsimile at the Bibliothèque nationale de France. http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k95208b.r=mendeleev.langEN. 
5. ↑ Mendeleef D. (1877). «Researches on Mariotte's Law». Nature 15 (388):  páxs. 498–500. doi:10.1038/015498a0. Bibcode: 1877Natur..15..498D.  doi: 10.1038/015498a0.
6. ↑ Clapeyron, Y. (1834). «Facsimile at the Bibliothèque nationale de France (pp. 153–90). Mémoire sur la puissance motrice de la chaleur» (en francés). Journal de l'École Polytechnique XIV:  páxs. 153–90. http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k4336791/f157.table Facsimile at the Bibliothèque nationale de France (pp. 153–90)..