Comportamiento de los gases (fluidos)

COMPORTAMIENTO DE LOS GASES

Para poder explicar el comportamiento de los gases, debemos entender que los gases son fluidos altamente compresibles, que experimentan grandes cambios de densidad con la presión y la temperatura. Sus moléculas casi NO son atraídas entre sí, permitiendo un movimiento en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras. Las moléculas de gas se encuentranprácticamente libres por lo cual ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene, adoptando la forma de estos.
Se dice que los gases son fluidos porque tiene las propiedades que le permiten comportarse como tal, y que son altamente compresibles porque existen grandes espacios entre sus moléculas
Sus moléculas en continuo movimiento colisionan elásticamente entre sí y contra lasparedes del recipiente que contiene al gas. Si el gas se calienta, esta energía calorífica se invierte en energía cinética de las moléculas, es decir… Las moléculas se mueven con mayor velocidad, por lo que el número de choques dentro del recipiente aumenta en número y en energía. Como consecuencia, la presión del gas aumenta y si las paredes del recipiente no son rígidas (duras) el volumen del gasaumenta (por ejemplo, dentro de un globo).
Un gas tiende a ser activo químicamente, debido a que su superficie molecular es también grande, es decir, que al estar sus partículas en continuo movimiento chocando unas con otras, esto hace más fácil el contacto entre una sustancia y otra, aumentando la velocidad de reacción en comparación con los líquidos y sólidos.
Para entender mejor el comportamientode un gas, debemos conocer las cuatro variables medibles y que son importantes en esta materia: [Presión] – [Volumen] – [Temperatura] – [Masa] (cantidad de materia, medida en moles). Para explicar el comportamiento de los gases, las nuevas teorías utilizan tanto la estadística como la teoría cuántica, además de experimentar con gases de diferentes propiedades. Un gas no tiene forma ni volumenfijo, se caracteriza por una casi nula cohesión y la gran energía cinética de sus moléculas, las cuales están en constante movimiento.

Leyes de los gases
Existen diversas leyes derivadas de modelos simplificados de la realidad que relacionan la presión, el volumen y la temperatura de un gas.
Ley de Boyle-Mariotte
La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formulada por Robert Boyle y EdmeMariotte, es una de las leyes de los gases que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que a una temperatura constante y para una masa dada de un gas el volumen del gas varia de manera inversamente proporcional a la poción absoluta del recipiente:

Ley de Charles
A una presión dada, el volumen ocupado por una cierta cantidad deun gas es directamente proporcional a su temperatura.
Matemáticamente la expresión sería:
  o   .
en términos generales:
(V1 * T2) = (V2 * T1)
Ley de Gay-Lussac
La presión de una cierta cantidad de gas, que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura:

Es por esto que para poder envasar gas, como gas licuado, primero ha de enfriarse el volumen de gasdeseado, hasta una temperatura característica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente y eventualmente, explote.
Ley general de los gases
Combinando las tres leyes anteriores se obtiene:



RELACION ENTRE AREA, FUERZA Y PRESIÓN.
La presión (P) se relaciona con la fuerza (F) y el área o superficie (A) de la siguiente forma… P=F/A
Dentrodel concepto, mecánica de fluidos o hidráulica, existe una rama para resumir la relación entre área, fuerza y presión, llamada HIDROSTATICA, la cual estudia los fluidos en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Existen dos teoremas, que son los principales y respaldan el estudio de la hidrostática.
Principio de Pascal
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