Gas ideal versus gas real
El gas es uno de los estados en los que existe la materia. Tiene propiedades contradictorias de sólidos y líquidos. Los gases no tienen un orden y ocupan un espacio determinado. Su comportamiento se ve muy afectado por variables como la temperatura, la presión, etc.
¿Qué es el gas ideal?
El gas ideal es un concepto teórico que utilizamos para nuestros propósitos de estudio. Para que un gas sea ideal, debe tener las siguientes características. Si f alta uno de estos, entonces el gas no se considera un gas ideal.
• Las fuerzas intermoleculares entre las moléculas de gas son insignificantes.
• Las moléculas de gas se consideran partículas puntuales. Por lo tanto, en comparación con el espacio que ocupan las moléculas de gas, los volúmenes de las moléculas son insignificantes.
Normalmente, las moléculas gaseosas llenan cualquier espacio dado. Por lo tanto, cuando un espacio grande está ocupado por aire, la molécula de gas en sí es muy pequeña en comparación con el espacio. Por lo tanto, suponer que las moléculas de gas son partículas puntuales es correcto hasta cierto punto. Sin embargo, hay algunas moléculas de gas con un volumen considerable. Ignorar el volumen da errores en estos casos. De acuerdo con el primer supuesto, debemos considerar que no existe una interacción intermolecular entre las moléculas gaseosas. Sin embargo, en realidad, existen al menos interacciones débiles entre ellos. Pero, las moléculas gaseosas se mueven rápida y aleatoriamente. Por lo tanto, no tienen tiempo suficiente para realizar interacciones intermoleculares con otras moléculas. Por lo tanto, cuando se mira desde este ángulo, es algo válido aceptar también la primera suposición. Aunque decimos que los gases ideales son teóricos, no podemos decir que sea 100% cierto. Hay algunas ocasiones donde los gases actúan como gases ideales. Un gas ideal se caracteriza por tres variables, presión, volumen y temperatura. La siguiente ecuación define los gases ideales.
PV=nRT=NkT
P=presión absoluta
V=volumen
n=número de moles
N=número de moléculas
R=constante universal de los gases
T=temperatura absoluta
K=Constante de Boltzmann
Aunque existen limitaciones, determinamos el comportamiento de los gases utilizando la ecuación anterior.
¿Qué es el gas real?
Cuando una de las dos o ambas suposiciones dadas anteriormente no es válida, esos gases se conocen como gases reales. De hecho, nos encontramos con gases reales en el entorno natural. Un gas real varía de la condición ideal a presiones muy altas. Esto se debe a que, cuando se aplica una presión muy alta, el volumen donde se llena el gas se vuelve muy pequeño. Luego, en comparación con el espacio, no podemos ignorar el tamaño de la molécula. Además, los gases ideales llegan al estado real a temperaturas muy bajas. A bajas temperaturas, la energía cinética de las moléculas gaseosas es muy baja. Por lo tanto, se mueven lentamente. Debido a esto, habrá una interacción intermolecular entre las moléculas de gas, que no podemos ignorar. Para gases reales, no podemos usar la ecuación de gas ideal anterior porque se comportan de manera diferente. Hay ecuaciones más complicadas para los cálculos de gases reales.
¿Cuál es la diferencia entre los gases ideales y reales?
• Los gases ideales no tienen fuerzas intermoleculares y las moléculas de gas se consideran partículas puntuales. En contraste, las moléculas de gas reales tienen un tamaño y un volumen. Además, tienen fuerzas intermoleculares.
• Los gases ideales no se pueden encontrar en la realidad. Pero los gases se comportan de esta manera a ciertas temperaturas y presiones.
• Los gases tienden a comportarse como gases reales a altas presiones y bajas temperaturas. Los gases reales se comportan como gases ideales a bajas presiones y altas temperaturas.
• Los gases ideales se pueden relacionar con la ecuación PV=nRT=NkT, mientras que los gases reales no. Para determinar los gases reales, existen ecuaciones mucho más complicadas.
