LT-P10-AireGasIdeal

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Constante particular del aire
Conceptos teóricos.
¿Qué es un gas?
 Es una fase de la materia que carece de volumen y
forma propios.
 Un gas ocupa en su totalidad el volumen del recipiente
donde esté contenido.
 Es un fluido compresible que cede ante la menor
aplicación de un esfuerzo cortante.
¿Qué es un fluido?
 Es toda sustancia que tiene la propiedad de fluir,
carece de rigidez y elasticidad.
 Un fluido puede ser líquido, gas o vapor.
 Fluye bajo la acción de un esfuerzo cortante, sin
importar lo pequeño que éste sea.
Características de un gas ideal
Un gas ideal es una sustancia simple compresible, una
sustancia pura de naturaleza muy especial. Se le define
como aquella sustancia que cumple con la ecuación de
estado (es decir, la relación 𝑃𝑃 − 𝑣𝑣 − 𝑇𝑇 ) que está dada
por:
𝑷𝑷𝑷𝑷 = 𝑹𝑹𝑹𝑹
Características de un gas ideal
 Ecuación de estado de un gas ideal:
𝑷𝑷𝑷𝑷 = 𝑹𝑹𝑹𝑹
 P = Presión absoluta [Pa].
 𝑣𝑣 = Volumen específico [m3/kg].
 R = Constante particular del gas [J/kg K].
 T = Temperatura absoluta [K].
Características de un gas ideal
 La ecuación anterior también se puede escribir como:
𝑃𝑃𝑣𝑣 = 𝑅𝑅𝑇𝑇
𝑃𝑃𝑃𝑃 = 𝑚𝑚𝑅𝑅𝑇𝑇
𝑃𝑃𝑃𝑃 = 𝑛𝑛 �𝑅𝑅𝑇𝑇
donde:
 n = es la cantidad de gas [mol].
 V = es el volumen [m3].
 m = es la masa [kg].
 �𝑅𝑅 = es la constante universal de los gases [J/mol K].
Características de un gas ideal
 La ecuación anterior también se puede escribir como:
𝑃𝑃𝑃𝑃 = 𝑛𝑛 �𝑅𝑅𝑇𝑇
𝑃𝑃𝑃𝑃 = (
𝑚𝑚
𝑀𝑀
) �𝑅𝑅𝑇𝑇
𝑃𝑃𝑃𝑃 = 𝑚𝑚𝑅𝑅𝑇𝑇
donde:
 La 𝑅𝑅 se relaciona con la constante �𝑅𝑅 universal de los gases entre
la masa molecular𝑀𝑀 del gas bajo la relación siguiente:
𝑅𝑅 =
�𝑅𝑅
𝑀𝑀
El comportamiento de un gas puede describirse en términos de las
leyes siguientes:
 Ley de Charles (Presión cte.)
 Ley de Boyle (Temperatura cte.)
 Ley de Avogadro (Presión y Temperatura cte.)
 Ley de Gay-Lussac (Volumen cte.)
 Ley de Joule
Leyes de gas ideal
Leyes de gas ideal
 Estas leyes son válidas para los gases que existen en la
naturaleza que se denominan gases reales.
O2, H2, N2, aire, etc.
 El gas que se comporta con tales leyes se denomina
“gas ideal”.
 Los gases sometidos a bajas presiones y altas
temperaturas se comportan como gas ideal.
Ley de Charles
Proceso Isobárico (P = cte)
La presión ejercida sobre el dispositivo se 
mantiene constante durante el
proceso, mientras que el volumen del gas 
aumenta a causa del incremento de
la temperatura.
𝑽𝑽 ∝ 𝑹𝑹
𝑽𝑽
𝑹𝑹
= 𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄
El volumen es inversamente proporcional 
a la presión. Por lo tanto:
𝑷𝑷 ∝
𝟏𝟏
𝑽𝑽
Es decir;
𝑷𝑷 𝑽𝑽 = 𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄
Ley de Boyle
Proceso Isotérmico (T = cte)
Ley de Avogadro
Establece la relación entre la cantidad de 
moléculas de un gas determinado (moles) y su 
volumen mientras la presión y la temperatura 
se mantienen constantes.
𝑽𝑽 ∝ 𝒏𝒏
Es decir;
𝑽𝑽
𝒏𝒏
= 𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄
Relaciona la temperatura y
presión de un gas cuando
el volumen es constante.
𝑷𝑷 ∝ 𝑹𝑹
𝑷𝑷
𝑹𝑹
= 𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄
Ley de Gay-Lussac
Proceso Isocórico (V = cte)
Ley de Joule
La energía interna “U” de un gas depende
exclusivamente de la temperatura “T” (temperatura
absoluta), sea cual sea el tipo de proceso realizado.
donde n es el número de moles y Cv la capacidad
calorífica molar a volumen constante.
𝑄𝑄𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝑛𝑛𝐶𝐶𝑣𝑣 𝑇𝑇𝐴𝐴 − 𝑇𝑇𝐴𝐴 = 𝛥𝛥𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴
En resumen:
 Un gas ideal es un fluido compresible que cumple
con las leyes antes mencionadas.
 Un gas real sometido a bajas presiones y altas
temperaturas puede ser estudiado mediante el
comportamiento de un gas ideal.
Bibliografía.
 Yunus A. Cengel. Temodinámica. Octava edición.
2015. Mc Graw Hill.
 Alvarenga Álvarez Beatriz. Ribeiro Da Luz Antonio
Máximo. Física experimental con experimentos
sencillos. Tercera edición. 1983 HARLA, S.A. de
C.V.
Revisado por:
Responsable del Laboratorio de Termodinámica:
Ing. Alejandro Rojas Tapia
Jefe de Academia de Termodinámica:
Ing. Martín Bárcenas Escobar
Jefa de Academia de Laboratorios:
Q. Antonia del Carmen Pérez León
Jefa de Departamento de Física y Química:
Q. Esther Flores Cruz
Profesores:
M. en I. Abraham Martínez Bautista
M. en I. Omar de Jesús Pérez
I.Q. Miriam Arenas Sáenz
Ing. Ma. Guadalupe Pérez Hernández
Ayudante de profesor:
Miriam del Carmen Medina López
	LABORATORIO DE TERMODINÁMICA
	Conceptos teóricos.�¿Qué es un gas?
	¿Qué es un fluido?
	Características de un gas ideal
	Características de un gas ideal
	Características de un gas ideal
	Características de un gas ideal
	Leyes de gas ideal	
	Leyes de gas ideal	
	Ley de Charles�Proceso Isobárico (P = cte)
	Ley de Boyle�Proceso Isotérmico (T = cte)
	Ley de Avogadro
	Ley de Gay-Lussac�Proceso Isocórico (V = cte)
	Ley de Joule
	En resumen:
	Bibliografía.
	Número de diapositiva 17