La ecuación de estado es una expresión matemática que interrelaciona los parámetros de estado que caracterizan el sistema termodinámico en un instante de tiempo dado.
Ejemplos de parámetros de estado son:
presión (P), volumen del sistema (V), su temperatura (T) y su energía interna (U).
Cuando todos los parámetros de estado tienen valores definidos y permanecen constantes en el tiempo en condiciones externas que no cambian, el sistema está en equilibrio .
- Si la gravedad afecta a las moléculas de aire, ¿por qué no están en capas según su masa?
- ¿La teoría clásica de la gravedad (Newton) puede explicar la interacción entre la gravedad y los fotones?
- Cómo cargar una batería gigante desde los rayos
- Si tuviera un examen de electricidad y magnetismo, ¿volvería a leer los capítulos o resolvería la mayor cantidad de problemas posible?
- ¿Qué se entiende por longitud de onda del láser igual a 650 nm prácticamente?
El uso más destacado de una ecuación de estado es predecir el estado de gases y líquidos. Una de las ecuaciones de estado más simples para este propósito es La Ley del Gas Ideal, introducida en 1834 por Émile Clapeyron, quien combinó la Ley de Boyle de 1662 (PV = constante) y la Ley de Charles & Gay-Lussac de 1787, donde la relación lineal entre el volumen y la temperatura era estados (V1 / T2 = V2 / T2).
En un gas ideal, las interacciones entre sus moléculas son insignificantemente pequeñas y no actúan fuerzas interatómicas o intermoleculares entre ellas. La mayoría de los gases a temperatura ambiente y presión atmosférica (= 101,325 kPa) se comportan como un gas ideal y pueden caracterizarse por la siguiente ecuación:
PV = nRT = (N / Na) RT = NkT
dónde:
n = número de moles
R = la constante de gas universal (= 8,31 J / mol K)
N = número de átomos o moléculas
Na = número de Avogadro (= 6,023 x 10 ^ 23 / mol)
k = R / Na = constante de Boltzmann (= 1,38 x 10 ^ -23 J / K)
.. y presión y temperatura en valores absolutos.
Resumen:
Transformaciones simples:
1. Transformación isocrórica
P / T = constante (V = 1 mol de gas ideal -> 22,4 l -> 6,023 * 10 ^ 23 moléculas ( Ley de Avogadro ))
2. Transformación isobárica
V / T = constante (P = 10 ^ 5 Pa)
3. transformación isotérmica
PV = constante (T = 273,15 K)
Transformación general: PV / T = constante
Ecuación de estado
PV = nRT = (N / Na) RT = NkT