Propiedades de gases

Propiedades de los gases

Capítulo 1 Atkins

19/07/2011

Estados de agregación de la materia

María Eugenia Ortega Morín

• Las leyes de la termodinámica son generales y no hacen referencia a la naturaleza específica del sistema estudiado. • El estado de un gas y sus propiedades dependen de la condición en que se encuentre. • El comportamiento de las moléculas gaseosas permite sugerirexplicaciones para fenómenos y principios termodinámico con cálculos simples. • Por estar tan separadas las partículas de gas su comportamiento se realiza en forma individual.
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Propiedades de la materia en estado gaseoso
• Adaptan la forma y el volumen del recipiente que lo contiene. • Se comprimen fácilmente, las moléculas se pueden acercarunas a otras reduciendo su volumen al aplicar una presión. • Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea. • Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada.
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Ecuaciones de estado
• Lasmagnitudes básicas para el estudio de los gases son la presión y la temperatura. • Las cantidades físicas básicas para especificar el estado de equilibrio de un sistema constituido por una sustancia pura, son, n, V, P y T. • El estado se puede caracterizar con los valores de 3 de ellas con la relación. F(n,V,P,T) = 0 • Para una cantidad n de sustancia, si conocemos dos de las variables V, P y T, elvalor de la tercera queda fijo. • La forma que toma una ecuación que establece una relación entre las variables de estado, se llama ecuación de estado.
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Variables que afectan el comportamiento de los gases

Presión
• La presión se puede medir con un manómetro. • El más simple consiste en un tubo en U lleno con algún líquido de volatilidad baja(Hg). • La presión del gas está dada por la diferencia de altura del liquido de los dos brazos, más la presión externa si uno de los tubos esta abierto a la atmósfera.
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vacío

P = Patm + rgh

P = rgh
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Manómetro de McLeod
• Instrumento utilizado para medir bajas presiones, como patrónabsoluto de presiones en la zona de 0.0001-10 mm de Hg. • También se llama vacuometro de McLeod. • Basado en la extracción de un volumen conocido de muestra gaseosa, su compresión a un menor volumen y la medición a la presión de la muestra comprimida, aumentando la presión original hacienda medible. • Las lecturas son casi por completo independientes de la composición del gas. • El manómetro deMcLeod es sencillo y económico.
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Manómetro Bourdon • Formado por un tubo de metal hueco en forma de C o espiral, cerrado por un extremo. • Este tubo tiende a enderezarse cuando en su interior actúa una presión, por lo que el extremo libre del tubo de Bourdon se desplaza y mueve un juego de palancas y engranajes. • Transformando el movimientoamplificado de una aguja que indica directamente la presión en la escala.
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• Existen manómetros con control mecánico o eléctrico de la deflexión de un diafragma o variación de alguna propiedad eléctrica sensible a la presión. • Los manómetros de fuelle tienen un elemento elástico en forma como acordeón al que se le aplica la presión a medir. •Manómetro de diafragma, en este caso la presión actúa sobre un diafragma elástico el que se deforma y la deformación se convierte en el movimiento del puntero indicador.
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• Manómetro termopar, mide la T de un hilo de alambre calentado colocado el gas. • La velocidad con la que el gas conduce el calor de alambre es proporcional a la presión del gas. •...