propiedades térmicas de la materia


INTRODUCCIÒN

Nos interesan cuatro unidades medibles; la presión, la temperatura; el volumen y la masa de una muestra.
Todas estas propiedades determinaran el estado de una materia.
Dependiendo de su estado; la materia puede existir en fase líquida, sólida o gaseosa.
Por lo cual es importante distinguir entre los términos estado y fase.
Para poder entender los siguientes conceptos seránecesario implementar otros antes:
GASES IDEALES
En un gas las moléculas ideales están distantes entre sí, que las fuerzas de cohesión que existen entre ellas por lo general son pequeñas. La estructura molecular de diferentes gases puede variar en forma considerable, su comportamiento casi no se ve afectado por el tamaño de las moléculas individuales.
Una cantidad grande de gas está confinadaen un volumen reducido, el volumen ocupado por las moléculas todavía resulta ser una fracción minúscula del volumen total.
El concepto de gas ideal cuyo comportamiento no se ve afectado en lo absoluto por fuerzas de cohesión o volúmenes moleculares. Ningún gas real es ideal, en condiciones normales de temperatura y presión, el comportamiento de cualquier gas es muy parecido al comportamiento deun gas ideal.
Por consiguiente las observaciones experimentales de gran número de gases reales pueden conducir a la deducción de leyes físicas reales que rigen su comportamiento térmico. El grado en el que cualquier gas real obedece estas relaciones está determinado por el grado el que se aproxima en el gas ideal.
LEY DE BOYLE
Las primeras mediciones experimentales del comportamiento térmicode los gases fueron realizados por Robert Boyle (1627-1691). El llevo a cabo un estudio de los cambios en el estudio de los gases como resultados de cambios en la presión. Las demás variables como la masa y la temperatura se mantuvieron constantes.
Boyle demostró que el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión. Cuando se duplica el volumen, la presión disminuye a la mitad de suvolumen original. Este hallazgo recibe por nombre la ley de Boyle.
Ley de Boyle. “Siempre que la masa y la temperatura de una muestra de gas se mantengan constante, el volumen de dicho gas es inversamente proporcional a su presión absoluta.”
Es decir el producto de la presión de un gas por el volumen, será constante en tanto no cambie la temperatura.
LEY DE CHARLES
Cualquier gas se incrementadirectamente con su temperatura para poder definir el cero absoluto. Por supuesto; cualquier gas real se volverá líquido antes de que su volumen llegue a cero. Pero la relación directa es una aproximación válida para la mayoría de los gases que no están sujetos a condiciones extremas de temperatura y de presión.
El primero que comprobó experimentalmente esta proporcionalidad directa entre elvolumen y la temperatura fue Jacques Charles en 1787.
Ley de Charles: “Mientras la masa y la presión de un gas se mantengan constantes, el volumen de dicho es gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.”
Se puede demostrar que a presión constante el volumen de un gas aumenta con la temperatura.

Variación del volumen con función de la temperatura. Cuando el volumen se extrapola acero, la temperatura de un gas es la del cero absoluto.
LEY DE GAY-LUSSAC
Las tres cantidades que determinan el estado de una mas dada de gas son su presión, volumen y temperatura.
La variación de presión como función de la temperatura se describe a una ley atribuida a Gay Lussac.
Ley de Gay-Lussac: “Si el volumen de una muestra de gas permanece constante, la presion asoluta de dicho gas esdirectamente proporcional a su temperatura absoluta.”
LEYES GENERALES DE LOS GASES
Se ha estudiado tres leyes que pueden describir el comportamiento térmico de los gases. Por desgracia generalmente ninguna de esas condiciones se satisface. Lo más común es que un sistema sufra cambios de volumen, de temperatura y de presión como resultado de un proceso térmico.
Ahora consideremos el efecto de un...