La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.

 

Empíricamente, se observan una serie de relaciones proporcionales entre la temperatura, la presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales, deducida por primera vez por Emile Capearon en 1834. En 1648, el químico Jon Baptista van Helmont creó el vocablo gas, a partir del término griego kaos (desorden) para definir las características del anhídrido carbónico. Esta denominación se extendió luego a todos los cuerpos gaseosos y se utiliza para designar uno de los estados de la materia.

La principal característica de los gases respecto de los sólidos y los líquidos, es que no pueden verse ni tocarse, pero también se encuentran compuestos de átomos y moléculas.

La causa de que un gas sea tal se encuentra en sus moléculas, que se encuentran muy separadas unas de otras y se mueven en todas las direcciones. Al igual que ocurre con los otros dos estados de la materia, el gas también puede transformarse (en líquido) si se somete a temperaturas muy bajas. A este proceso se le denomina condensación.

La mayoría de los gases necesitan temperaturas muy bajas para lograr condensarse. Por ejemplo, en el caso del oxígeno la temperatura necesaria es de -183°C.

Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio que no interactúan entre sí. El concepto de gas ideal es útil porque el mismo se comporta según la ley de los gases ideales, una ecuación de estado simplificada, y que puede ser analizada mediante la mecánica estadística.

En condiciones normales tales como condiciones normales de presión y temperatura, la mayoría de los gases reales se comportan en forma cualitativa como un gas ideal. Muchos gases tales como el aire, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, gases nobles, y algunos gases pesados tales como el dióxido de carbono pueden ser tratados como gases ideales dentro de una tolerancia razonable.Generalmente, el apartamiento de las condiciones de gas ideal tiende a ser menor a mayores temperaturas y a menor densidad (o sea a menor presión), ya que el trabajo realizado por las fuerzas intermoleculares es menos importante comparado con energía cinética de las partículas, y el tamaño de las moléculas es menos importante comparado con el espacio vacío entre ellas.

El modelo de gas ideal tiende a fallar a temperaturas menores o a presiones elevadas, cuando las fuerzas intermoleculares y el tamaño intermolecular es importante. También por lo general, el modelo de gas ideal no es apropiado para la mayoría de los gases pesados, tales como vapor de agua o muchos fluidos refrigerantes.A ciertas temperaturas bajas y a alta presión, los gases reales sufren una transición de fase, tales como a un líquido o a un sólido. El modelo de un gas ideal, sin embargo, no describe o permite las transiciones de fase. Estos fenómenos deben ser modelados por ecuaciones de estado más complejas.

El modelo de gas ideal ha sido investigado tanto en el ámbito de la dinámica newtoniana (como por ejemplo en "teoría cinética") y en mecánica cuántica (como en el "gas in a box"). El modelo de gas ideal también ha sido utilizado para modelar el comportamiento de electrones dentro de un metal (en el Modelo de Drude y en el modelo de electrón libre), y es uno de los modelos más importantes utilizados en la mecánica estadística.

Existen tres clases básicas de gas ideal:

• el clásico o gas ideal de Maxwell-Boltzmann,
• el gas ideal cuántico de Bose, compuesto de bosones, y
• el gas ideal cuántico de Fermi, compuesto de fermiones.

 

¿Qué son los gases ideales?

Son aquellos gases en los que se puede llegar a considerar una energía potencial nula. Las interacciones entre las moléculas que componen un gas ideal son insignificantes, ya que la distancia entre las moléculas es lo suficientemente grande.
El modelo que describe este comportamiento es el dado por la ecuación:

P.V = n.R.T

P : presión
V : volumen
n : número de moles del gas
R : constante de gases ideales
T : temperatura

En este modelo se considera que los gases sólo poseen energía cinética, que está relacionada con el movimiento de las moléculas.

¿Bajo qué Condiciones Un Gas Real Seria Ideal?

Se introdujo la idea de "gas ideal" como aquel capaz de cumplir las leyes de los gases. Posteriormente, se desarrollo una teoría denominada Teoría cinético-molecular de los gases, que estableció un modelo molecular para un gas "ideal". Es decir, esta teoría propuso ciertas características que debería cumplir a nivel molecular un gas ideal.
Un gas real, presenta obviamente desviaciones a ese comportamiento. Sin embargo, existen condiciones en las cuales algunos de los postulados del modelo se acercan bastante a la realidad. De esta manera, si el gas está en condiciones de presiones bajas y temperaturas elevadas (ambas permiten volúmenes grandes para el gas *) permitirá que los gases reales se comporten como ideales. Estas condiciones (presiones bajas y temperaturas altas) no tienen indicados valores numéricos; para cada gas existirá un rango de presiones y temperaturas en las cuales se comportara como gas ideal y esto depende de la magnitud de las fuerzas de atracción entre sus moléculas y del tamaño de estas.


¿Para Qué Sirve un gas Ideal?

los gases ideales son gases perfectos que obedecen las leyes de los gases ideales tales como: ley de Boyle, ley de charles gay Lussac, ley de Avogadro , en las cuales de acuerdo a estas ecuaciones y leyes se puede predecir las propiedades y estados físico-químicos que ocurren al cambiar de un estado a otro, por ejemplo en la expansión de un gas en un procesos isotérmico ( temperatura constante ) con estas leyes se puede predecir la presión final de este gas, así como su volumen o temperatura , sabiendo las propiedades iniciales de este gas , sirve mucho en lo que es la termodinámica en la cual al hervir el agua se transforma en gas ( vapor ) y esto al pasar por turbinas genera trabajo ( energía eléctrica o mecánica ) , estos gases son muy importantes los ideales por que dan una noción para poder manejar y utilizar adecuadamente los gases reales, saludos espero te sirva.

 

 

 

CONCLUSION.

Estas relaciones físicas pueden ser usadas para conocer su número de moles, presión, volumen, temperatura, presión parcial, volumen parcial de un gas y poder ver su capacidad para realizar trabajo en un ciclo termodinámico, recuerden que los gases pueden realizar trabajos y liberar energía, pero en ese caso la ley de los gases ideales nos sirve para poner una referencia para los gases reales.