7/21/2019 Termo Grupo 5

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Lizz AmpueroVanessa LoayzaMa.Mercedes Yturralde

Luis MorilloLuis CampozanoAndrea Jaramillo

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Gases No ideales o Reales

El gas real, tiende al comportamiento ideal en el límite cuando la presión tiende a cero o cuando

la temperatura tiende a infinito. En cada uno de estos límites, el volumen de una cantidad finita

de gas tiende a infinito y la densidad tiende a cero. La desviaciones respecto a la idealizadas se

deben a las fuerzas intermoleculares, ya que , para un gas ideal se supone que las moléculas

ocupan la totalidad del volumen del recipiente que los contiene, siendo despreciable el volumen

de dichas moléculas, sin embargo, en los gases reales, el volumen de las moléculas ha de ser 

considerado y no puede despreciarse, como se hace en el caso ideal. Por otra parte, la presión se

considera que es debida a las colisiones de las moléculas con las paredes del recipiente que las

contiene, sin embargo, hay que tener en cuenta las colisiones entre las moléculas del propio has,

lo cual no se tenía en cuenta en el caso del gas ideal.

La energía interna de un gas real incluye otras formas de la energía que dependan de la presión

y volumen del gas.

upóngase, por e!emplo, que entre las moléculas del gas que se encuentran pró"imas se e!ercen

fuerzas atractivas. Entonces se va a requerir traba!o para aumentar la separación entre

moléculas. .#sí pues, si se incrementa la distancia media entre las moléculas, también se ver$

incrementada la energía potencial asociada con la atracción molecular. Por lo tanto, la energía

interna del gas depender$ ahora del volumen del gas adem$s de la temperatura.

Los gases reales no se e"panden infinitamente, sino que llegaría un momento en el que no

ocuparía mas volumen. Esto se debe a que entre sus $tomos y moléculas se establecen unas

fuerzas bastante peque%as, debido a los cambios aleatorios de sus cargas electrost$ticas, a las

que se llama fuerzas de &an der 'aals.

in embargo a presiones ba!as los gases reales apro"iman su comportamiento al de un gas ideal,

 por lo que se puede usar las consideraciones de un gas ideal para un gas real si las condiciones

de presión lo favorecen.

En el caso de la energía interna, un gas real a ba!as presiones se lo analiza ba!o las condiciones

de un gas ideal, pero si éste no fuere el caso es necesario hallar sus desviaciones. Lo mismo

ocurre con la entalpía.

(ecordar que la ecuación del gas est$ definida por P&) z n(*+ en donde z es factor de

compresibilidad del gas.

orrelación de oeficientes &iriales

-na forma de obtener el factor de comprensibilidad puede ser mediante datos tabulados como

en donde / y 0 son datos que est$n tabulados para cada gas.

Por otro lado se tiene la correlación generalizada de los coeficientes viriales, seg1n la cual2

Z=Z0  +

wZ1

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En donde los subíndices r indican que es una coordina reducida, es decir, la coordenada

correspondiente al gas entre esa coordina en el estado crítico del gas.

Los coeficientes 3 se hallan de la siguiente manera2

#unque e"isten otras ecuaciones de estado, ésta nos ser$ de ayuda para el c$lculo de la energía

interna y la entalpía a continuación.

El c$lculo de la variación de entalpía para un gas real ha de hacerse en dos pasos, por un lado,

ha de calcularse la variación de la magnitud considerada entre los dos estados dados de gas

4como si fuera un gas ideal5, y luego han de calcularse las desviaciones del gas real. 6e la

siguiente forma2

 H 2 R

 y  H 1 R

 han de ser calculados por otros procesos que se ver$n a continuación2

on el método de la correlación generalizada del factor de compresibilidad, seg1n el cual2

6onde son datos que est$n tabulados.

Por otro lado tenemos las ecuaciones de la correlación generalizada de los coeficientes viriales

seg1n cual2

En donde se pueden calcular analíticamente los siguientes par$metros2

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6ebemos tener en cuenta que cuando tenemos una mezcla heterogénea, es decir de un mismo

elemento en equilibrio su fase gaseosa con su fase líquida, cualquier magnitud se puede

e"presar como2

6onde el superíndice l hace referencia al líquido y el superíndice v hace referencia al vapor. En

esta e"presión, "v, es lo que se denomina calidad del vapor e indica la masa de vapor entre la

masa total de la mezcla.

Diagramas T vs vEl proceso de cambio de fase del agua a una presión de 0 atm se describió con detalle en la

1ltima sección y en la figura 7800 se representó mediante un diagrama T 8v. #hora se repite este

 proceso a diferentes presiones para elaborar el diagrama T 8v.

e colocan pesas sobre el émbolo hasta que la presión dentro del cilindro alcanza 0 9Pa,

 presión a la que el agua tendr$ un volumen específico un poco m$s peque%o al que tenía cuando

la presión era de 0 atm.

# medida que se transfiere calor al agua ba!o esta nueva presión, el proceso seguir$ una

trayectoria muy similar a la del proceso realizado con presión de 0 atm, como se muestra en la

figura 780:, aunque hay algunas diferencias notables2 primero, a 0 9Pa el agua hervir$ a una

temperatura mucho m$s alta 40;<.< =5, y segundo, el volumen específico del líquido saturado

es m$s grande y el del vapor saturado m$s peque%o que los valores correspondientes ba!o la

 presión de 0 atm. Es decir, la línea horizontal que conecta los estados de líquido y vapor 

saturados es m$s corta.

Para el caso del agua, a medida que aumenta la presión, esta línea de saturación se acorta 4>ig.

780:5 y se convierte en un punto cuando la presión alcanza el valor de ??./: 9Pa. Este punto se

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llama punto crítico y se define como el punto en el que los estados de líquido saturado y de

vapor saturado  son idénticos.

La temperatura, la presión y el volumen específico de una sustancia en el punto crítico se

denominan, respectivamente, temperatura crítica T cr, presión crítica P cr y volumen específico

crítico vcr.

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Semejanzas

• Las moléculas de un gas se encuentran pr$cticamente libres, de modo que son capaces

de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de

atracción entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a que se

mueven sus moléculas.

• Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene.

• Los gases no tienen forma definida, adoptando la de los recipientes que las contiene.

• Pueden comprimirse f$cilmente, debido a que e"isten enormes espacios vacíos entre

unas moléculas y otras.

• #mbos tipo de gases ba!o condiciones de presiones ba!as y temperaturas altas se

comportan de igual manera siguiendo de esta forma la ecuación general de los gases

 pv)nr*

Diferencias :

8 Para un gas ideal la variable @z@ siempre vale uno, en cambio para un gas real, @z@ tiene que

valer diferente que uno.

8 la ecuación de estado para un gas ideal, prescinde de la variable @z@ ya que esta para un gas

ideal, vale uno. A para un gas real, ya que esta variable tiene que ser diferente de uno, así que la

formula queda de esta forma2 p.& ) z.n.(.*.

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8 la ecuación de &an der 'aals se diferencia de las de los gases ideales por la presencia de dos

términos de corrección+ uno corrige el volumen, el otro modifica la presión.

iguiendo una observación e"perimental, vemos una importante diferencia entre el

comportamiento de los gases reales e ideales. La distinción primordial es el hecho de que a un

gas real no se le puede comprimir indefinidamente, no siguiendo así la hipótesis del gas ideal.

Las moléculas ocupan un volumen, pero los gases reales son, a ba!as presiones m$s

comprimibles que un gas ideal en las mismas circunstancias, en cambio, son menos

comprimibles cuando tienen valores de presión m$s elevadas. Este comportamiento depende

mucho de la temperatura y del tipo de gas que sea.

El comportamiento de estos gases, puede ser e"plicado debido a la presencia de fuerzas

intermoleculares, que cuando tienen valores de temperatura peque%os, son fuertemente

repulsivas, y en cambio, a temperaturas altas, son débilmente atrayentes.

La ley física de los gases reales, también conocida como ley de &an der 'aals, describe el

comportamiento de los gases reales, trat$ndose de una e"tensión de la ley de los gases ideales,

me!orando la descripción del estado gaseoso para presiones altas y pró"imas al punto de

ebullición.

Fuentes de información:

7/21/2019 Termo Grupo 5

http://slidepdf.com/reader/full/termo-grupo-5 8/8

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Energía Bnterna y Entalpía de Cases (eales

http2DD.fisicaeingenieria.esDresourcesDreales.pdf 

http2DD.fisicaeingenieria.esDresourcesDentropiaFgasFreal.pdf 

*ermodin$mica G engel, 3oles + :ta edición.

>undamentos de >isicoHuímica8 9aron y Prutton

6iagrama de * &s &

http2DD.slideshare.netDmarilysDsustancias8puras8gases8ideales8diagrama8de8propiedades

8*e"to Cuía2 *ermodin$mica, ;ma edición, autor2 Aunes engel

6iferencias y eme!anzas de gases reales e ideales

http2DD.fisicanet.com.arDfisicaDgasesDap/0FgasesFideales.php

http2DD.fullquimica.comD?/0ID/IDdiferencia8entre8un8gas8ideal8y8un8gas.html

http2DDquimica.laguia?///.comDleyes8quimicasDley8de8los8gases8reales