¿Qué es una ecuación de estado?
En la termodinámica, una ecuación de estado (EOS) es la expresión matemática que describe la interconexión entre las variables de estado, generalmente propiedades macroscópicamente observables y medibles, para un estado particular. Ese estado puede ser sólido, líquido, gas o plasma. El teórico puede variar las observables o propiedades utilizadas en una ecuación de estado, pero generalmente describen completamente el estado. Por ejemplo, la ecuación de estado para los moles "n" de un gas ideal se puede describir completamente utilizando la ecuación pv = nrt, donde p = presión, v = volumen, r = la constante de gas ideal y t = temperatura. Tenga en cuenta que un EOS está destinado a describir no más de un estado, ya sea que ese estado sea sólido, líquido o gas.
para que una ecuación de estado pueda aproximar más estrechamente el comportamiento real, los parámetros como los tres enumerados anteriormente se modifican por términos empíricos adicionales, experimentales e incluso computacionales. Entre estos términos se encuentran el volumen atómico, que resta FROM Volumen total y fuerza intermolecular, que afecta la distancia entre las partículas. Incluso estos ajustes pueden no ser suficientes. Para conciliar una ecuación de estado con los datos medidos, está destinada a explicar, pueden ser necesarios términos matemáticos viriales y métodos computacionales iterativos. Tales términos oscurecen la interpretación intelectual, pero mejoran la aplicación práctica.
Una ecuación de estado aceptable puede ser difícil de derivar para los sistemas líquidos, ya que experimentan un grado mucho mayor de interacción molecular resultante de que las moléculas estén mucho más juntas que para los gases. Los líquidos se clasifican en función de la magnitud de las interacciones como no asociación o como asociación. La mayoría de las fuerzas de dispersión de Londres son bastante débiles y si son las únicas fuerzas intermoleculares presentes, el líquido, tal vez un aceite u otro hidrocarburo, no es asociación. Si, HSin embargo, la unión de moléculas es más fuerte, como lo es para moléculas unidas por hidrógeno, el líquido se está asociando. Cuanto más fuertes son las fuerzas, más compleja es el modelado matemático y la ecuación correspondiente de estado.
.Para el desarrollo de una ecuación de estado aceptable, se puede considerar que los líquidos asociados se parecen más a los sólidos que los líquidos no asociados. Algunos científicos usan un modelo que incorpora una red bidimensional, lo que sugiere que los líquidos asociados poseen al menos algunas características sólidas. Una red que es bidimensional en lugar de tridimensional indica que el componente de comportamiento sólido es limitado. Dado que algunas de las partículas no se consideran parte de la red, el nombre asignado a este modelo para fluidos, ya sea gas o líquido, es la teoría de "gases de celosía". Las matemáticas de las ecuaciones líquidas del estado de Gas Lattice pueden volverse contradictivas y complejas, como lo ilustra bien los sistemas de polímero en solventes.