Cuando Z (el factor de compresión) es 1, ¿eso implica que el gas se comporta como un gas ideal incluso a temperaturas / presiones más altas?

El segundo punto es mera coincidencia .

El comportamiento ideal del gas se aproxima a bajas presiones y altas temperaturas. Esto se debe a que suponemos que las partículas de gas son pequeñas esferas de tamaño insignificante . Además, suponemos que la única interacción entre las partículas de gas ideales son las colisiones perfectamente elásticas; No hay fuerzas de atracción o repulsión entre dos partículas de gas. Estos dos supuestos son bastante precisos a (1) baja presión cuando la mayor parte del volumen es espacio vacío y (2) la temperatura (velocidad cinética promedio) es lo suficientemente alta como para descuidar las fuerzas intermoleculares. Sin embargo, podemos comprimir el gas a una presión lo suficientemente alta donde el espacio ocupado por las partículas no sea despreciable. Del mismo modo, podemos disminuir la temperatura (esencialmente ralentizar las partículas de gas) hasta un punto donde las atracciones entre las moléculas de gas afectarán el camino que toman en el contenedor.

Entonces, ¿por qué el factor Z cruza 1 nuevamente? Es el punto donde las no-idealidades del gas se cancelan. Tome la ecuación de estado de Van Der Waal: [matemáticas] {} \ bigg (P + \ frac {a} {\ bar {V} ^ 2} \ bigg) \ big (\ bar {V} -b \ big) = RT [/ math] donde [math] a [/ math] y [math] b [/ math] son ​​factores de corrección de la ecuación de estado ideal: [math] Z = \ frac {PV} {RT} [/ math] para presión y volumen respectivamente. Es fácil ver que podría haber una temperatura y presión donde [matemática] (Vb) [/ matemática] se contrae Z y [matemática] \ bigg (P + \ frac {a} {\ bar {V} ^ 2} \ bigg) [/ math] aumenta Z en la misma cantidad para dar como resultado un factor Z de 1. Sin embargo, este punto no es ideal .

Sí, cuando PV / nRT es igual a 1, implica que el gas en observación es un gas ideal … Aunque no tengo detalles específicos para su respuesta, puedo darle una idea aproximada al respecto; Como usted dijo correctamente, un gas real supone un comportamiento ideal a bajas presiones, hay más factores a considerar. A la temperatura de Boyle, un gas real muestra un comportamiento ideal. Se puede calcular como
donde ayb son las constantes de VW. Por encima de 200 bares cuando el aire alcanza la temperatura de Boyle, exhibe un comportamiento ideal.

De hecho, Z = 1 implica un comportamiento ideal del gas. Aquí hay algunos detalles:

El comportamiento ideal del gas se ve favorecido por las altas temperaturas y las bajas presiones.
A bajas temperaturas y solo presiones moderadamente altas, Z puede ser menor
que 1. Eso se debe a las fuerzas de atracción entre las moléculas.
A altas temperaturas, ese efecto no es tan importante.

A bajas temperaturas, un aumento en la presión puede causar un aumento en la atracción intermolecular a medida que las moléculas se unen.
Sin embargo, si la presión continúa aumentando, el efecto del tamaño molecular se vuelve más importante.
Entonces, Z tiende a aumentar nuevamente alcanzando Z = 1 y luego Z mayor que 1.

A todas las temperaturas, si la presión es lo suficientemente grande, Z será
más de 1. Eso se debe al tamaño finito de las moléculas.
Lo que importa es el equilibrio entre las fuerzas atractivas y el efecto del tamaño de la molécula.
Entonces, puede ver que a la temperatura y presión correctas, Z puede
ser igual a 1, incluso a presiones bastante altas.
Por supuesto, los gráficos para este tipo de cosas muestran mucha variación entre los diferentes gases.
Este enlace debería aclarar las cosas:
http://www.chemguide.co.uk/physical/kt/realgases.html

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