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.La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al volumen de un cuerpo gaseoso, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante, o en términos más sencillos: A temperatura constante, el volumen de una masa fija de un gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce.[3][4] [5] En este siglo, los científicos empezaron a darse cuenta de que en las relaciones entre la presión, el volumen y la temperatura de una muestra de gas, en un sistema cerrado, se podría obtener una fórmula que sería válida para todos los gases.[7] La ecuación que describe normalmente la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es: Esta teoría fue desarrollada por Ludwig Boltzmann y Maxwell.Nos indica las propiedades de un gas ideal a nivel molecular.En estas circunstancias, la ecuación de los gases se encuentra teóricamente: Haciendo una corrección a la ecuación de estado de un gas ideal, es decir, tomando en cuenta las fuerzas intermoleculares y volúmenes intermoleculares finitos, se obtiene la ecuación para gases reales, también llamada ecuación de Van der Waals:son constantes determinadas por la naturaleza del gas con el fin de que haya la mayor congruencia posible entre la ecuación de los gases reales y el comportamiento observado experimentalmente.Partiendo de la ecuación de estado: Tenemos que: Donde R es la constante universal de los gases ideales, luego para dos estados del mismo gas, 1 y 2: Para una misma masa gaseosa (por tanto, el número de moles «n» es constante), podemos afirmar que existe una constante directamente proporcional a la presión y volumen del gas, e inversamente proporcional a su temperatura.El producto PV es directamente proporcional a la temperatura del gas y si T es constante, P y V son inversamente proporcionales.Procesos realizados manteniendo constante un par de sus cuatro variables (), de forma que queden dos; una libre y otra dependiente.De este modo, la fórmula arriba expuesta para los estados 1 y 2, puede ser operada simplificando 2 o más parámetros constantes.Afirma que, a temperatura y cantidad de gas constante, la presión de un gas es inversamente proporcional a su volumen, tendrá la siguiente forma: En 1802, Louis Gay Lussac publica los resultados de sus experimentos, basados en los que Jacques Charles hizo en 1787.Se considera así al proceso isobárico para la Ley de Charles, y al isocoro (o isostérico) para la ley de Gay Lussac.Asegura que en un proceso a presión y temperatura constante (isobaro e isotermo), el volumen de cualquier gas es proporcional al número de moles presente, de tal modo que: Esta ecuación es válida incluso para gases ideales distintos., obtenemos: donde: De esta forma, la ley del gas ideal es muy útil porque se vincula la presión, la densidad ρ = m/ V, y la temperatura en una fórmula única, independiente de la cantidad del gas considerado.Esta relación implica que Nk = nR, y la coherencia de este resultado con el experimento es una buena comprobación en los principios de la mecánica estadística.De ahí que la ley de los gases ideales La ley del gas ideal también se puede derivar de los primeros principios utilizando la teoría cinética de los gases, en el que se realizan varios supuestos simplificadores, entre los que las moléculas o átomos del gas son masas puntuales, poseen masa pero no volumen significativo, y se someten a colisiones elásticas sólo entre sí y con los lados del recipiente en el que se conserva tanto la cantidad de movimiento como la energía cinética.No hay hipótesis sobre las colisiones elásticas se requieren, lo cual es bueno ya que estos supuestos son irreales e irrelevantes para el estado de los gases ideales.del vector es el teorema de la divergencia implica que dondePoniendo estas igualdades juntas produce que inmediatamente implica la ley del gas ideal para
