Ley del gas ideal
Física
Conceptos clave
- La ley del gas ideal reúne las leyes de los gases en una sola ecuación de estado.
- Relaciona presión, volumen, cantidad de gas y temperatura.
- Un gas ideal cumple ciertas condiciones (partículas puntuales, sin fuerzas entre ellas).
- La temperatura va en kelvin y la presión en pascales.
La ecuación de estado
- .
- = presión (Pa), = volumen (m³), = número de moles.
- (constante de los gases); = temperatura (K).
Cantidad de gas
- , con = número de moléculas y = número de Avogadro.
- A igual y , más moles → mayor temperatura, y al revés.
- Forma alternativa: con la constante de Boltzmann.
Cuándo un gas es "ideal"
- Las partículas ocupan un volumen despreciable.
- No hay fuerzas atractivas entre ellas.
- Es buena aproximación a baja presión y alta temperatura.
Ejemplo resuelto
- Problema: halla el volumen de 2,0 mol de gas a 300 K y 100 kPa. ()
- Despeja: .
- .
- (unos 50 L).
En el examen IB
- Convierte a unidades SI: presión en Pa, volumen en m³, temperatura en K.
- Error frecuente: usar °C o kPa sin convertir → resultado erróneo.
- Si te dan el número de moléculas, halla los moles con .
- La ley ideal falla a alta presión y baja temperatura (gases reales).