holocausto

Unidad I
TEMPERATURA Y TEORÍA CINÉTICA

Leyes gases ideales y ecuaciones asociadas

Introducción
I.

Conceptos fundamentales

II.

Cambio de estado de la materia

III.

Ecuación de estado de un gas

IV.

Gases Ideales vs. Gases Reales

V.

Aplicación de la Teoría cinético Molecular a las Leyes de los Gases

VI.

Laboratorio interactivo

Resumen
InformaciónComplementaria

INTRODUCCIÓN
Según la teoría atómica las moléculas pueden tener o no cierta libertad de movimientos en el
espacio; estos grados de libertad microscópicos están asociados con el concepto de orden
macroscópico.
Las libertad de movimiento de las moléculas de un sólido está restringida a pequeñas vibraciones;
en cambio, las moléculas de un gas se mueven aleatoriamente, y sóloestán limitadas por las
paredes del recipiente que las contiene.
Se han desarrollado leyes empíricas que relacionan las variables macroscópicas en base a las
experiencias en laboratorio realizadas.
En los gases ideales, estas variables incluyen la presión (p), el volumen (V) y la temperatura (T).
La ley de Boyle - Mariotte relaciona inversamente las proporciones de volumen y presión deun
gas, manteniendo la temperatura constante.
La ley de Gay-Lussac afirma que el volumen de un gas, a presión constante, es directamente
proporcional a la temperatura absoluta.
La ley de Charles sostiene que, a volumen constante, la presión de un gas es directamente
proporcional a la temperatura absoluta del sistema.

I. CONCEPTOS FUNDAMENTALES
•

Termodinámica: Ciencia macroscópica•

Sistema Termodinámico: porción del universo dentro de una superficie cerrada
(borde) que lo separa del entorno.
o Aislado: no hay intercambio de energía.
o Adiabático: no hay intercambio de calor.
o Cerrado: no hay intercambio de materia.

•

Estado de un sistema: Se especifica por los valores de ciertas magnitudes medibles
experimentalmente (P, V, T..) Funciones de estado.Universo
Sistema
Borde

•

Presión Hidrostática = Fuerza ( en dirección normal a la superficie) por unidad de
área.

P =[ N m-2] unidades del S.I.
1bar = 0.1 N m-2
1atm= 1.01325 N m-2 =760 mmHg

Escalas de temperatura
-

-

-

Termómetro: material que posea una propiedad termométrica, Cambie con la
temperatura.
Se puede medir fácilmente
Escala Celsius: º C puntocongelación agua a 1 atm
0 100º C punto ebullición agua a 1 atm.

Escala Farenheit:32º F punto congelación agua a 1 atm.
212º F punto ebullición agua a 1 atm.

Variables termodinámicas
Se usan para describir sistemas térmicos,

•P

•T
Presión

Volumen

•V

Temperatu
ra

Número
de
moles

•n

II. CAMBIO DE ESTADO DE LA MATERIA
Cuando un cuerpo alcanza la temperatura decambio de estado, este comienza,
pero mientras que se realiza, la temperatura del cuerpo permanece constante.

III. ECUACIONES DE ESTADO DE UN GAS
Las propiedades de un gas se describen mediante las variables V (volumen), T
(Temperatura) y P (presión).
La ecuación que describe que interrelaciona estas cantidades se llama ecuación de
estado.
Ecuaciones de estado de un gas ideal:
•P, V, T y n no son independientes.

•

Ecuación de estado

f( P, V, T, n)=0

Ley de Boile
PV = constante ( a T = constante)
P0V0=P1V1

Donde:
•

P0 = Presión inicial

•

V0 = Volumen inicial

•

P1 = Presión final

•

P

V0 = Volumen final

T2
T1
V

Ejemplo:

IV.

En el cilindro de un automóvil la mezcla de aire y combustible se
comprime de 0.23 L a0.05 L, si la presión inicial es la presión
atmosférica ¿cuál es la presión final?

ECUACIONES DE ESTADO DE UN GAS

La Ley de Charles y Gay-Lussac establece que cuando la presión es constante el volumen
es proporcional a la temperatura.
V = constante T

P

La ley de Charles y Gay-Lussac
T/V = constante

V

P1

( a P = constante)

T
Ejercicios Ley de Charles y Gay-Lussac...