Teoria Cinetica De Los Gases

La Teoría Cinética de los Gases explica el comportamiento de los gases utilizando un “modelo” teórico. Suministra un 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 en todas direcciones. Para este sistema rige perfectamente la física clásica. Una mayor división de las moléculas no es posible porque tal división guiaría a una transformación química de la sustancia gaseosa (www.fisicanet.com.ar).

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 siglo XIX, cuando Clasius utilizó el movimiento de las moléculas para relacionar la energía mecánica con el calor. Debido a la labor de Clasius, Maxwell, Boltzmann, Van Der Waals, las ideas primitivas fueron desarrolladas y se dió forma matemática a la Teoría Cinética de los Gases. Los postulados de esta teoría son los siguientes:

• Los gases están constituidos de partículas discretas muy pequeñas, llamadas moléculas. Para un determinado gas, todas sus moléculas son de la misma masa y tamaño, que difieren según la naturaleza del gas. Como un ejemplo, en 1 cm3 de aire hay 25 trillones de moléculas.

• Las moléculas de un gas que se encuentren dentro de un recipiente, están dotadas de un movimiento incesante y caótico, como resultado del cual chocan frecuentemente entre sí y con las paredes del recipiente que las contiene.

• La presión de un gas es le resultado de las colisiones de las moléculas contra las paredes del recipiente es idéntica sobre todas las paredes.

• Si se obliga a las moléculas de un gas a ocupar un recipiente más pequeño, cada unidad del área del recipiente recibirá un número mayor de colisiones, es decir que aumentara la presión del gas.

• Cuando se guarda una cantidad de un gas indefinidamente en un recipiente cerrado, a temperatura constante, la presión no disminuye con el tiempo, mientras no haya un escape del gas. Al respecto se sabe que este gas no absorbe calor de continuo del exterior para suministrar la energía de movimiento de las moléculas. Todo esto es verdad solamente si las moléculas son perfectamente elásticas en el choque de unas contra otras. Es de recordar que Clasius comparo las moléculas a bolas de billar.

• Bajo las condiciones ordinarias de presión y temperatura, el espacio ocupado propiamente por las moléculas dentro de un volumen gaseoso, es una fracción muy pequeña del volumen de todo el gas. Ahora desde que las moléculas son muy pequeñas en comparación a las distancias entre ellas, pueden ser consideradas en primera aproximación como puntos materiales.

• La temperatura absoluta de un gas es una cantidad proporcional a la energía cinética promedio de todas las moléculas de un sistema gaseoso. Un aumento en la temperatura del gas originara un movimiento más poderoso de las moléculas, de tal modo que si mantiene el volumen constante, aumentara la presión de dicho gas (www.fisicanet.com.ar).

De acuerdo con los postulados enunciados, podemos hacernos una imagen clara y concisa del modelo que represente el comportamiento de un gas.

Dicho modelo, debe ser el más elemental posible, debe explicar las propiedades observadas en los gases, debe contemplar la existencia de partículas muy pequeñas, de tamaño despreciable frente al volumen total, dotadas de grandes velocidades en constante movimiento caótico, chocando entre sí o con las paredes del recipiente. En cada choque se supone que no hay pérdida de energía

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