Teoria Cinetica

Teoría cinética
* *Definición
La teoría cinética de los gases es una teoría física y química que explica el comportamiento y propiedades macroscópicas de los gases a partir de una descripción estadística de los procesos moleculares microscópicos. La teoría cinética se desarrolló con base en los estudios de físicos como Ludwig Boltzmann y James Clerk Maxwell a finales del siglo XIX.
*Teoremas de la teoría
Los principales teoremas de la teoría cinética son los siguientes:
* El número de moléculas es grande y la separación media entre ellas es grande comparada con sus dimensiones. Por lo tanto ocupan un volumen despreciable en comparación con el volumen del envase y se consideran masas puntuales.
* Las moléculas obedecen las leyes de Newton, pero individualmente semueven en forma aleatoria, con diferentes velocidades cada una, pero con una velocidad promedio que no cambia con el tiempo.
* Las moléculas realizan choques elásticos entre sí, por lo tanto se conserva tanto el momento lineal como la energía cinética de las moléculas.
* Las fuerzas entre moléculas son despreciables, excepto durante el choque. Se considera que las fuerzaseléctricas o nucleares entre las moléculas son de corto alcance, por lo tanto solo se consideran las fuerzas impulsivas que surgen durante el choque.
* El gas es considerado puro, es decir todas las moléculas son idénticas.
* El gas se encuentra en equilibrio térmico con las paredes del envase.
* Gases ideales
La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado porpartículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.

* Teoríacinética molecular
Esta teoría fue desarrollada por Ludwig Boltzmann y Maxwell. Nos indica las propiedades de un gas ideal a nivel molecular.
* Todo gas ideal está formado por N pequeñas partículas puntuales (átomos o moléculas).
* Las moléculas gaseosas se mueven a altas velocidades, en forma recta y desordenada.
* Un gas ideal ejerce una presión continua sobre las paredes del recipienteque lo contiene, debido a los choques de las partículas con las paredes de este.
* Los choques moleculares son perfectamente elásticos. No hay pérdida de energía cinética.
* No se tienen en cuenta las interacciones de atracción y repulsión molecular.
* La energía cinética media de la translación de una molécula es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas.
En estascircunstancias, la ecuación de los gases se encuentra teóricamente:

Donde  es la constante de Boltzmann, donde N es el número de partículas.

* Ecuación general de los gases ideales
Partiendo de la ecuación de estado:

Tenemos que:

Donde R es la constante universal de los gases ideales, luego para dos estados del mismo gas, 1 y 2:

Para una misma masa gaseosa (por tanto, el númerode moles «n» es constante), podemos afirmar que existe una constante directamente proporcional a la presión y volumen del gas, e inversamente proporcional a su temperatura.

* Ecuación del estado
En termodinámica se entiende por ecuación de estado a una ecuación que describe las relaciones entre la presión, la temperatura y el volumen de un gas ideal. Como resultado de observaciones de gasesreales a altas temperaturas y bajas presiones, se obtuvo la siguiente expresión para la ecuación de estado de un gas ideal:

Dónde:
P es la presión a la que está sometido el gas,
V es el volumen que ocupa el gas,
n es la cantidad de moles del gas presente,
T es la temperatura absoluta del gas, y
R es la constante universal de los gases, cuyo valor es 0,082:

* Termodinámica...