La diferencia clave entre la ley de los gases ideales y la ley de los gases reales es que la ley de los gases ideales describe el comportamiento de un gas teórico, mientras que la ley de los gases reales describe el comportamiento de los gases que realmente existen en el universo.
Un gas ideal es un gas teórico cuyas partículas de gas que se mueven aleatoriamente tienen colisiones completamente elásticas y ninguna otra interacción entre ellas. De acuerdo con esta definición, podemos entender que estos gases ideales no pueden ocurrir en la naturaleza porque existen esencialmente interacciones entre las partículas de gas para cualquier gas que conocemos. De hecho, los gases que conocemos son gases reales.
¿Qué es la ley de los gases ideales?
La ley de los gases ideales es una ecuación que describe el comportamiento de un gas ideal. Los gases ideales son hipotéticos, y estos gases ocurren solo en teorías. Por lo tanto, usando la ley de los gases ideales, podemos comprender y estimar el comportamiento de muchos gases reales que conocemos. Sin embargo, tiene varias limitaciones. Además, esta ley es una combinación de varias otras leyes:
- Ley de Boyle
- Ley de Charles
- Ley de Avogadro
- Ley de Gay-Lussac
Cálculo
Básicamente, podemos dar la ley de los gases ideales de la siguiente manera:
PV=nRT
Donde, P es la presión, V es el volumen y T es la temperatura del gas ideal. Aquí, "n" es el número de moles del gas ideal y "R" es una constante; lo llamamos constante de gas ideal. Tiene un valor universal; el valor de R es el mismo para cualquier gas, y es 8.314 J/(K·mol).
Además, podemos obtener distintas derivadas de esta ley; forma molar, forma combinada, etc. Por ejemplo, como “n” es el número de moles, podemos darlo utilizando el peso molecular del gas. La derivación es la siguiente.
n=m/M
donde, n es el número de moles de gas, m es la masa del gas y M es el peso molecular del gas. Usando la ecuación anterior, PV=nRT
PV=(m/M)RT
Si queremos obtener la densidad del gas, podemos usar la ecuación anterior de la siguiente manera;
P=(m/VM) RT
P=ρRT/M
Además, si queremos obtener la ley de los gases combinados a partir de la ley de los gases ideales, podemos derivarla de la siguiente manera; para dos gases “1” y “2”, la presión, el volumen y la temperatura son P1, V1, T 1 y P2, V2 y T2 Entonces, para los dos gases, podemos escribir dos ecuaciones como;
P1V1=nRT1 ……………..(1)
P2V2=nRT2 ……………..(2)
Al dividir la ecuación (1) de la ecuación (2), obtenemos, (P1V1)/(P2V 2)=T1/ T2
Podemos reorganizar esta ecuación de la siguiente manera;
P1V1/ T1=P2 V2/T2
¿Qué es la ley de los gases reales?
La ley de los gases reales, también llamada ley de Van der Waals, se deriva de la ley de los gases ideales para describir el comportamiento de los gases reales. Dado que los gases reales no pueden comportarse idealmente, la ley de los gases reales ha realizado cambios en los componentes de presión y volumen en la ley de los gases ideales. Así, podemos obtener el volumen y la presión de la siguiente manera:
Volumen de gas real=(Vm – b)
Presión de gas real=(P + a{n2/V2})
Entonces, podemos obtener la ley de los gases reales aplicando estos componentes modificados a la ley de los gases ideales de la siguiente manera:
(P + a{n2/V2})(Vm – b)=nRT
Donde, Vm es el volumen molar del gas, R es la constante universal de los gases, T es la temperatura del gas real, P es la presión.
¿Cuál es la diferencia entre la ley de los gases ideales y la ley de los gases reales?
La ley de los gases ideales es una ecuación que describe el comportamiento de un gas ideal. La ley de los gases reales se deriva de la ley de los gases ideales para adaptarse al comportamiento de los gases reales. Entonces, la diferencia clave entre la ley de los gases ideales y la ley de los gases reales es que la ley de los gases ideales describe el comportamiento de un gas teórico, mientras que la ley de los gases reales describe el comportamiento de los gases que realmente ocurren en el universo.
Además, podemos derivar la ley de los gases ideales a partir de la ecuación PV=nRT, y la ley de los gases reales a partir de la ecuación (P + a{n2/V 2})(Vm – b)=nRT.
Resumen: ley de los gases ideales y ley de los gases reales
En resumen, un gas ideal es una sustancia hipotética que tiene colisiones completamente elásticas entre partículas de gas, una propiedad que la mayoría de los gases reales que conocemos no muestran. La diferencia clave entre la ley de los gases ideales y la ley de los gases reales es que la ley de los gases ideales describe el comportamiento de un gas teórico, mientras que la ley de los gases reales describe el comportamiento de los gases que realmente ocurren en el universo.
