Propiedades de los gases

Propiedades de los gases

Capítulo 1
Atkins

13/01/2012

Estados de agregación de la materia

• Las leyes de la termodinámica son generales y
no hacen referencia a la naturaleza específica
del sistema estudiado.
• El estado de un gas y sus propiedades
dependen de la condición en que se encuentre.
• El comportamiento de las moléculas gaseosas
permite sugerir explicaciones parafenómenos
y principios termodinámico con cálculos
simples.
• Por estar tan separadas las partículas de gas su
comportamiento se realiza en forma individual.
13/01/2012

Estados de agregación de la materia

2

Propiedades de la materia en estado gaseoso
• Adaptan la forma y el volumen del recipiente que lo
contiene.
• Se comprimen fácilmente, las moléculas se pueden
acercar unas a otrasreduciendo su volumen al aplicar
una presión.
• Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de
atracción intermolecular entre sus partículas, los gases
se esparcen en forma espontánea.
• Se dilatan, la energía cinética promedio de sus
moléculas es directamente proporcional a la
temperatura aplicada.
13/01/2012

Estados de agregación de la materia

3

Ecuaciones de estado
• Lasmagnitudes básicas para el estudio de los gases son
la presión y la temperatura.
• Las cantidades físicas básicas para especificar el estado
de equilibrio de un sistema constituido por una
sustancia pura, son, n, V, P y T.
• El estado se puede caracterizar con los valores de 3 de
ellas con la relación.
F(n,V,P,T) = 0
• Para una cantidad n de sustancia, si conocemos dos de
las variables Vm, Py T, el valor de la tercera queda fijo.
• La forma que toma una ecuación que establece una
relación entre las variables de estado, se llama
ecuación de estado.
13/01/2012

Estados de agregación de la materia

4

Variables que afectan el
comportamiento de los gases

Presión
• La presión se puede medir con un
manómetro.
• El más simple consiste en un tubo en U lleno
con algúnlíquido de volatilidad baja (Hg).
• La presión del gas está dada por la diferencia
de altura del liquido de los dos brazos, más la
presión externa si uno de los tubos esta
abierto a la atmósfera.
13/01/2012

Estados de agregación de la materia

5

vacío

P = Patm + rgh

13/01/2012

P = rgh
Estados de agregación de la materia

6

Manómetro de McLeod
• Instrumento utilizado paramedir bajas presiones,
como patrón absoluto de presiones en la zona de
0.0001-10 mm de Hg.
• También se llama vacuometro de McLeod.
• Basado en la extracción de un volumen conocido
de muestra gaseosa, su compresión a un menor
volumen y la medición a la presión de la muestra
comprimida, aumentando la presión original
hacienda medible.
• Las lecturas son casi por completo
independientes dela composición del gas.
• El manómetro de McLeod es sencillo y
económico.
13/01/2012

Estados de agregación de la materia

7

Manómetro Bourdon
• Formado por un tubo de metal hueco en
forma de C o espiral, cerrado por un
extremo.
• Este tubo tiende a enderezarse cuando
en su interior actúa una presión, por lo
que el extremo libre del tubo de Bourdon
se desplaza y mueve un juegode
palancas y engranajes.
• Transformando el movimiento
amplificado de una aguja que indica
directamente la presión en la escala.
13/01/2012

Estados de agregación de la materia

8

• Existen manómetros con control
mecánico o eléctrico de la deflexión de
un diafragma o variación de alguna
propiedad eléctrica sensible a la
presión.
• Los manómetros de fuelle tienen un
elementoelástico en forma como
acordeón al que se le aplica la presión a
medir.
• Manómetro de diafragma, en este caso
la presión actúa sobre un diafragma
elástico el que se deforma y la
deformación se convierte en el
movimiento del puntero indicador.
13/01/2012

Estados de agregación de la materia

9

• Manómetro termopar, mide la T de un hilo de
alambre calentado colocado el gas.
• La...