Complementary theory for Physics I students during the semester of April-August 2017 (Yachay Tech, Ecuador)

1. G A S E S I D E A L E S
UNIDAD 7

2. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• Por norma general, la materia se presenta en la
naturaleza en tres estados de agregación: sólido,
líquido y gaseoso.
• Para contemplar que un mismo cuerpo pueda pasar de
un estado a otro hay que abandonar la teoría de
Aristóteles que hemos estado usando hasta ahora, o
sea, que la materia es continua.
• A partir de este momento se hace necesario aplicar la
teoría de Dalton de la materia, o sea, que todo cuerpo
está formado por diminutas partículas denominadas
átomos o su combinación, las moléculas.

3. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• Cuando la materia está en estado gaseoso la
interacción entre sus partículas es despreciable.
• Si el gas está contenido en un recipiente de volumen, V,
sus partículas chocarán contra sus paredes.
• De manera macroscópica los choques se consideran
como una fuerza.
• Si esta se aplica en una superficie podemos definir la
presión, p, que será uniforme en todo el recinto

4. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• Dicha presión será escalar y en el Sistema Internacional
se usan unidades de pascal (Pa).
• Se puede definir otra magnitud escalar que indicaría la
actividad energética del gas y que puede relacionarse
con el choque de las partículas. Esta magnitud se
conoce como temperatura, T.

5. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• La temperatura, en el Sistema Internacional, se mide
usando unidades de kelvin (K). Esta es uniforme para
todo el gas ideal.
• Conociendo un gas se puede definir un caso particular,
llamado gas ideal.
• La cantidad de partículas en un gas ideal es muy baja.
• Las partículas colisionan elásticamente y de manera
predominante con las paredes del recinto.
• Si las partículas llegan a colisionar entre sí, el encuentro
es también elástico.

6. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• Si la temperatura es constante en un recinto para un gas
ideal se cumple la ley de Boyle:
• Si la presión aumenta es porque se reduce el volumen y,
recíprocamente, si aumenta el volumen la presión
disminuye.
• Si la presión es constante para un gas ideal se cumple
la ley de Gay-Lussac:
• O sea, temperatura y volumen son proporcionales.

7. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• Si combinamos ambas leyes en un gas ideal se tiene la
siguiente relación
• Pensemos ahora en dos recintos de igual volumen que
encierran la misma cantidad de partículas cada uno.
• Si presión y temperatura son idénticas al unir ambos
recintos tendremos un nuevo gas ideal con el doble de
partículas y doble volumen pero a igual presión y
temperatura.
• O sea, dicha constante C es proporcional al número de
partículas N del gas ideal.

8. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• La nueva constante de proporcionalidad kB se llama
constante de Boltzmann
• Por consiguiente, la ley de los gases ideales será
• Dicha ley se cumple para todo gas ideal, sin importar si
es atómico o molecular.

9. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• En el Sistema Internacional la cantidad de partículas se
cuenta por moles (mol).
• Un mol se define como un número de Avogadro de
partículas de igual naturaleza.
• Un número de Avogadro se define como la cantidad de
átomos neutros de 12C que hay en un recipiente muy
liviano y que pese 12 g.

10. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• Así, para n moles habrá N partículas
• Con esto es posible volver a definir la ley de los gases
ideales
• En este caso R es la constante universal de los gases

11. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• La masa que posee un mol de una sustancia se conoce
como masa molar, M. En el Sistema Internacional sus
unidades son kg/mol.
• Así, conociendo la cantidad de moles y la masa molar
de la sustancia se determina la masa de esta
• La densidad de un gas ideal es deducible si conocemos
su masa molar

12. 7.1. LEY DE LOS GASES IDEALES
• La ley de los gases ideales solo es aplicable,
evidentemente, a los gases ideales.
• Es decir, dicha ley es una ecuación de estado que
describe el comportamiento del gas en función de sus
variables de estado: p, V y T.
• Si un estado no cambia a lo largo del tiempo se dice que
el sistema está en equilibrio.
• La Termodinámica es la rama de la Física que estudia
de manera macroscópica los sistemas en equilibrio.