¿Por qué estudiamos el gas ideal?

El modelo de gas ideal es simple y útil para la mayoría de las situaciones (baja presión — P 2.0 * Tcrítico).

Nos permite relacionar cantidades como el volumen (o volumen específico para la fijación de estados termodinámicos) y es “lo suficientemente bueno” para la mayoría de las aplicaciones. Es decir, describe la mayoría de las interacciones de la fase gaseosa razonablemente bien: volumen molecular insignificante (las moléculas no ocupan suficiente espacio para importar demasiado) y no interacciones moleculares (o el efecto es lo suficientemente pequeño como para que no importe).

Cuando se cumplen esas suposiciones (la mayoría de las veces a temperatura y presión ambiente) es preciso.

Cuando esas suposiciones NO se cumplen, tenemos que usar modelos más específicos y complicados:

A los químicos les gusta la ecuación de estado de van der Waals, y hay muchos que se han desarrollado a lo largo de los años para aplicaciones muy específicas (como “cuando la relación de la presión a la presión crítica (presión reducida) es menos de la mitad de la relación de la temperatura a la temperatura crítica “).

Presento algunas ecuaciones cúbicas de estado a mi clase de estudiantes de segundo año de ingeniería: es probable que traten con el comportamiento real del gas (alta presión, baja temperatura) en sus carreras, y es bueno que vean la base de cómo los modelos de computadora En los simuladores de proceso, se calculan los datos que no se encuentran en las tablas; esto ayuda a la selección de modelos apropiados, una de las funciones principales de muchos ingenieros.

No existe un gas ideal, por lo que no podemos estudiarlo. El helio se acerca bastante, pero aún no es ideal. La razón por la que tenemos una ecuación de gas ideal, PV = nRT, es porque hace un trabajo decente (aunque en absoluto perfecto) de describir la relación entre presión, volumen, cantidad y temperatura de un gas. Fingir que las partículas de gas no tienen volumen, colisionan perfectamente elásticamente y no se atraen ni repelen entre sí, hace que sea mucho más fácil hacer cálculos o enseñar principios básicos a los estudiantes que nunca lo volverán a usar en sus vidas.

¡Aquí hay algo divertido para ver mientras tanto!

Porque son un modelo simplificado de gas real que ayuda a explicar los conceptos básicos de la teoría cinética molecular. Ah, y la mayor parte del gas en condiciones normales actúa de manera muy similar, tanto que el modelo de gas iddal puede aplicarse completamente en la mayoría de las situaciones de la vida real.