Propuesta de ecuación de estado

Debido a que nuestro interés en la hookah es el gas que se encuentra dentro de ella al estar en uso, tenemos que abusar de otros medios para conocer un poco acerca de los componentes gaseosos de ella.

En esta sección el objetivo es plantear ecuaciones de estado que correspondan al sistema y que nos sean factibles para determinar alguna particularidad de la mezcla de gases en la hookah.

Es posible plantear algunos casos y/o situaciones que pueden ser descritos analizando una muestra de los gases. Puede determinarse sin mayor dificultad las presiones parciales de los gases involucrados y en forma alguna la fracción molar de éstos.

¿Se puede aplicar el modelo ideal a una mezcla de gases?

La ecuación que representa la ley de los gases ideales, al estar basada en las leyes empíricas de los gases, siempre y cuando tenga un comportamiento ideal; resume la relación entre la masa de un gas y las variables P, V, T. En una mezcla de gases, la presión total ejercida por los mismos es la suma de las presiones que cada gas ejercería si estuviese solo en las mismas condiciones.

Esto nos es confirmado por Dalton que en 1803 enunció la ley de las presiones parciales, mencionada en el párrafo anterior. El arreglo para agrupar la ecuación del gas ideal para una mezcla de gases, en general posee la forma:

Si todo esto es correcto se puede involucrar a nuestra mezcla de gases con ello, si logramos extraer una muestra de la mezcla de gases con una jeringa (previamente pesada vacía), podemos, al pesarla nuevamente determinar la masa del gas al realizar un delta de masas. Se habrá determinado ya el volumen con la jeringa también. Es posible determinar la presión total que de hecho es constante al ser la atmosférica local. Por último la temperatura puede ser determinada al medirse con un termómetro.

Dados los datos proporcionados por lo anterior, se puede determinar la fracción molar apoyados desde luego de un estimado de la proporción de los gases que se encuentren en nuestra mezcla, esto varía eventualmente del tabaco o de la hierba que se ha utilizado, sin embargo, si se hace uso de algún preparado comercial, nos podemos auxiliar de la etiqueta de éste para hacer la relación y proporción de las sustancias que se liberan y con ello determinar la fracción molar, (las sustancias más comunes que se presentarán son nicotina, bajas cantidades de alquitrán, monóxido de carbono, dióxido de carbono y vapor de agua).

Estas ecuaciones de estado serán propias para nuestro redefinido sistema. Es de aclarar esto pues en principio nuestro sistema fue la mezcla de gases dentro de la hookah sin embargo para estudiarlo se tuvo que pasar a otro recipiente (la jeringa).