Gases ideales Cálculo aplicado a la física 3
Enviado por Joao Almeida-Boto • 9 de Julio de 2022 • Prácticas o problemas • 2.475 Palabras (10 Páginas) • 49 Visitas
Gases ideales
Cálculo aplicado a la física 3
Semana 12 – Sesión 02
UTP
Universtdad Tecnol6gica delPel'U
Logros
✓Al finalizar la sesión de
aprendizaje el estudiante aplica la ecuación de estado de un gas ideal y calcula el trabajo en gases ideales.
Agenda
✓Sistema termodinámico
✓Gas ideal
✓Proceso isotérmico, isocórico e
isobárico
✓Ecuación de estado de un gas ideal
✓Ecuación de estado de un gas real
✓Trabajo de un gas ideal
✓Cierre.
Sistema termodinámico
• Intentar predecir el comportamiento de las moléculas que forman un gas puede ser muy complicado. Sin embargo, se puede estudiar el sistema en si mismo utilizando cantidades físicas que describen su comportamiento a gran escala.
• Estas cantidades son conocidas como magnitudes macroscópicas (como son
el volumen, la presión, la temperatura, la cantidad de sustancia, etc.).
P V T n
• Un sistema termodinámico es cualquier conjunto de objetos que conviene considerar como una unidad, y que podría intercambiar energía y/o masa con el entorno.
• Conocer los valores de las magnitudes macroscópicas de un sistema termodinámico es conocer su estado termodinámico.
Sistema termodinámico
Sistema Abierto
Es aquél que intercambia energía y masa con los alrededores.
Sistema Cerrado
Es aquél que intercambia energía pero no masa con los[pic 1]
alrededores.
[pic 2]
Sistema Aislado
Este sistema no intercambia ni masa ni energía con los alrededores.[pic 3]
Procesos termodinámicos
Cuando en un sistema termodinámico ocurre alguna variación en una o varias de sus magnitudes macroscópicas (presión, volumen, temperatura, etc) se dice que el sistema ha sufrido un proceso termodinámico.
Los procesos termodinámicos se puede clasifican como reversibles o
irreversibles.
Procesos reversibles: Son los procesos termodinámicos que una vez que ocurridos, pueden invertirse (recorrido en sentido contrario) sin causar cambios en el sistema termodinámico, ni es sus alrededores.
Procesos irreversibles: Son aquellos procesos termodinámicos no reversibles.
Ocurren de forma espontánea.
La mayoría de los procesos en la naturaleza son irreversibles. Si queremos conseguir un proceso reversible debemos eliminar o hacer que sean muy pequeñas las fuerzas disipativas y que el proceso sea cuasi-estático.
Gases ideales
• A diferencia de un sólido o un líquido, en un gas la interacción entre sus moléculas es muy débil.
• Las moléculas que forman un gas tienden a separarse, por lo que, además de no tener forma definida, un gas no
tiene un volumen definido.
Gas ideal
• Es un modelo para estudiar gases donde se considera que las moléculas que forman el gas son puntuales y no hay fuerzas de interacción entre las moléculas.
• Esta condición se puede obtener haciendo que las moléculas del gas estén muy separadas.
Ley de Boyle-Mariotte
Proceso isotérmico ( T = cte.)
• Es un proceso termodinámico donde la
temperatura se mantiene constante.
• En este proceso se observa experimentalmente que el producto de la presión por el volumen se mantiene
constante
PV
cte.
• El gráfico de la presión por el volumen forma
hipérbolas equiláteras conocidas como
isotermas.
Leyes de Gay-Lussac
Proceso isocórico (V = cte.)
• Es un proceso termodinámico a volumen constante.
• Para el gas ideal se observa que el cociente de la presión
entre la temperatura se mantiene constante
P
T
Proceso isobárico (P = cte.)
cte.
• Es un proceso termodinámico a presión constante.
• Se observa para el gas ideal que el cociente entre el volumen y la temperatura se mantiene constante
V cte.
T
Ecuación de estado
• El estado termodinámico de un sistema puede definirse a partir de los
valores de sus magnitudes macroscópicas (volumen, presión,
temperatura, etc…).
• Experimentos muestran que todas las magnitudes físicas termodinámicas que describen un estado termodinámico no son independientes.
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