Gases Perfectos

Este material, es una ayuda para las
clases del curso de Física general II

TEORÍA
CINÉTICA
DE LOS
GASES
PRFECTOS
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documento]
Felipe Crespo

TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES PRFECTOS

Contenido
2.4.- El volumen [V]: .................................................................................................... 82
2.5.- Ecuación de estado del gas ideal:......................................................................... 84

ING. BOLÍVAR PILCO

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Tabla 2.5:

Rango de
Exactitud
Respuesta
Temperatura
aproximada (ºF)
transitoria
Termómetro por expansión de líquido
a.Alcohol
de -90 a 150
±1
Pobre
b.Mercurio
de -35 a 600
±0.5
Pobre
c.Mercurio-gas
de -35 a 100
±0.5
PobreTermómetros de expansión de fluidos:
a.Líquidos o gas de -150 a 1000
±2
Pobre
b.Presión de vapor de 20 a 400
±2
Pobre
Elementos
de -100 a 100
±0.5
Pobre
bimetálicos
Desde aceptable
Termómetro de
de -300 a 1800
±0.005
hasta buena;
resistencia
depende elemento
eléctrica
Termistor
de -100 a 500
±0.02
Muy buena
Termopar de
Buena, depende
de -300 a 650
±0.5
Cobredel tamañocable
constantan
Termopar de
Buena, depende
de -300 a 1200
±0.5
Hierrodel tamaño cable
constantan
Dispositivo

Termopar de
cromel-alamel

de -300 a 2200

Termopar de
platino-platino de 0 a 300
10%sodio
Pirómetro óptico arriba de 1200

Pirómetro de
radiación

arriba de 0

±0.5

Buena, depende
del tamaño cable

±0.5

Buena, depende
del tamaño cable

±20
Mediana
±1en rangos largos;
±5 a ±20 a altas
Buena, depende
temperaturas.
del tipo de
Depende de las
pirómetro
condiciones del
cuerpo negro.

2.4.- El volumen [V]:
De acuerdo a las hipótesis del gas ideal, al considerar que se pueden
despreciar las dimensiones de las moléculas, estas no ocupan ningún espacio de
la región limitada por el recipiente; por lo tanto, el centro de masa de lasmoléculas puede ubicarse en cualquier punto del espacio que ocupa el gas, con
lo cual, el volumen del gas definido como el volumen disponible para el
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movimiento de cualquier partícula, es igual al volumen del recipiente que
contiene al mencionado gas. En general, la determinación del volumen de un
gas se reduce a la medicióndel volumen libre del recipiente. Este volumen se
puede determinar, de las siguientes formas:
a.- Geométricamente: si se conocen las dimensiones interiores del recipiente
su volumen se puede calcular aplicando las leyes de la gometría.
b.- Utilizando un líquido de densidad conocida: Es el método más sencillo,
consiste en llenar el recipiente con un líquido cuya densidad δl es conocida.
Pesandoel recipiente lleno de líquido se determina la masa m2 , luego pesando
el recipiente vacío se determina su masa m1; el volumen se obtiene, con la
ecuación:

V

m2  m1

(2-38)

l

Corrientemente se utiliza agua o mercurio; en cualquier caso es necesario
presentar correcciones ligadas a que el líquido forma menisco; existen tablas
especiales para realizar tales correcciones. Esteprocedimiento es aplicable para
recipientes de tamaño no muy grande.
c.- Técnica del volumómetro: en casos bastante frecuentes, cuando debido al
tamaño del recipiente, no es posible pesar y rellenarlo con un líquido, la
medición del volumen se realiza con ayuda del volumómetro. Este método se
indica en la Fig. 2-17.
Manómetro

Fig. 2-17:

M
A
Vx

B

Bomba
de vacío

V

Elvolumen Vx a medirse se conecta por medio de un tubo delgado y a través
de la llave A con el recipiente de volumen V conocido. Utilizando la bomba de
vacío y con las llaves A y B abiertas, se extrae el aire del sistema, en lo que sea
posible. Después de esto, se cierra la llave A y se permite que ingrese aire en el
recipiente de volumen V hasta alcanzar una presión P1, medida con el
manómetro M,...