Fisica

Teoría cinético-molecular

¿Cuáles son las propiedades de los gases?
PV = k a una misma temperatura.
P/T = k a un mismo volumen.
V/T = k a una misma presión.

P: presión (at)
V: volumen (L)
n: número de moles
R: constante de los gases, 0,082 L at = 8,31 J .
T: temperatura (K) K mol K mol

¿Por qué los gases llenan el volumen del recipiente que los contiene?¿Por qué ejercen una presión?
¿Por qué presión y volumen están exactamente relacionados uno con otro?
¿Por qué la temperatura tiene una relación exacta con la presión (o el volumen)?

¿Cuál es el origen de estas propiedades?
Modelo cinético-molecular:
Bernouilli:
- Los gases están hechos sin partículas puntuales, que se mueven sin descanso y al azar en el vacío.
- Los choques entrelas partículas y las paredes son elásticos (no hay pérdida de energía).
- No hay interacciones entre las partículas.
Joule:
- La razón por la cual la presión cambia con el volumen es porque si aumento el volumen, aumentan la cantidad de choques (cambio de momentum).
P = Nmv2
V

¿Cuál es la relación entre temperatura y calor?
Temperatura y energía cinética molecular:
-A través del reemplazo de variables en varias ecuaciones se llegó a descubrir que la temperatura tiene directa relación con el movimiento de las partículas.
Ec = (3/2)kT
Ec = (3/2)nRT
La temperatura es una medida de la energía cinética molecular. Calos es el flujo que se establece cuando un cuerpo se pone en contacto con otro a distinta temperatura, de modo que las temperaturas de amboscuerpos se igualen. Por lo tanto el calor es una transferencia de energía.
Los sistemas NO tienen calor, tienen temperatura.
Principio de equipartición de la energía: todos los movimientos moleculares tienen la misma energía: 5kT/2 (el 5 es por los tipos de movimientos que pueden tener las partículas ( eje x, eje y, eje z, rotación en dos sentidos ( sólo para moléculas diatómicas, si es monoatómica,la ecuación sería 3kT/2 [ tres dimensiones]).
Con esto se determinó el calor específico.

¿Cómo podemos imaginar la estructura microscópica de la materia?
Interacciones entre las moléculas de los gases
¿Qué se espera de a magnitud de las fuerzas entre las moléculas de los gases?
Son pequeñas, pues sino el gas dejaría de ser un gas, sería un sólido o un líquido.
Johannes van der Waals(1873):
- Cuando los gases se llevan a condiciones extremas (altas presiones, etc.), PV = nRT deja de cumplirse.
- Proposición de van der Waals: la menor presión se debería a una reducción en la frecuencia de choques con las paredes, y ésta a su vez se debería a las interacciones atractivas entre las moléculas.
Modelo de van der Waals:
- Los gases están hechos por partículas pequeñasque se mueven al azar.
- Los choques entre las partículas y con las paredes son elásticos.
- Hay interacciones débiles entre las partículas.
Hay interacciones débiles entre las moléculas de gasas llamadas interacciones de van der Waals.

TEORIA CINETICA DE LOS GASES
La Teoría Cinética de los Gases explica el comportamiento de los gases utilizando un “modelo” teórico. Suministraun modelo mecánico el cual exhibe propiedades mecánicas promedias , que están identificadas con propiedades macroscópicas, es decir que impresionan nuestros sentidos, tales como la presión. En este modelo , una sustancia gaseosa pura consiste del agregado de un número muy grande de partículas independientes llamadas moléculas, que son muy pequeñas, perfectamente elásticas y están moviendose entodas direcciones. Para este sistema rige perfectamente la fisica clásica. Una mayor división de las moléculas no es posible porque tal división guiaría a una transformación química de la sustancia gaseosa.
El primer intento para explicar las propiedades de los gases desde un punto de vista puramente mecánico, débase a BERNOULLI (1738)Sin embargo no adquirió mayor importancia hasta la mitad del...