Temperatura

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Temperatura y energía cinética

Esta cantidad corresponde a dos tercios de la energía cinética de traslación total de las moléculas, es decir:

Ecuación

es la energía cinética media de unamolécula. Comparando la ecuación (8) con la
ecuación de estado de un gas ideal, pV = nRT, se concluye que la energía cinética media
de traslación de las moléculas es directamente proporcional a latemperatura absoluta del gas ideal:

ecuación

Puede considerarse a la ecuación (9) como una definición de la temperatura del gas
sobre la base de una teoría microscópica o teoría cinética

Elnúmero de moles n en la expresión (9) puede escribirse como el número total de
moléculas dividido el numero de Avogadro (número de moléculas por mol, No),
obteniéndose la siguiente expresión:ecuación

La relación R/N0 se denomina constante de Boltzmann o constante universal de los
gases por molécula. Se la identifica con la letra k y en el Sistema Internacional de medida,
tiene el valorecuación

Rescribiendo la ecuación (10) se tiene

Ecuación

Esta ecuación muestra que la temperatura absoluta de un gas ideal es directamente
proporcional a la energía cinética media de susmoléculas, sin importar a qué presión y
volumen están. En promedio, las partículas tienen mayores energías cinéticas cuanto más
caliente esté el gas. Es importante observar también que sólo intervienela energía cinética
de traslación y no otras energías, como la energía de rotación o vibración. La razón para
ello es que el resultado se obtiene de la cesión de cantidad de movimiento a lasparedes, a
la cual sólo contribuye el movimiento de traslación.

A partir de las leyes de la hidrostática y de la ecuación de estado de un gas ideal se
puede deducir una expresión de la razón de laspresiones correspondientes a dos
alturas diferentes en un gas ideal a temperatura uniforme. Expresando la relación de
la presión con la altura en forma exponencial se obtiene la ley de las...
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