2. GASES
Se denomina gas al estado de agregación de la
materia en el cual, bajo ciertas condiciones de
temperatura y presión, sus moléculas interaccionan solo
débilmente entre sí, sin formar enlaces moleculares,
adoptando la forma y el volumen del recipiente que las
contiene y tendiendo a separarse, esto es, expandirse,
todo lo posible por su alta energía cinética . Los gases
son fluidos altamente compresibles, que experimentan
grandes cambios de densidad con la presión y la
temperatura.
3. PRESIÓN DE GASES
Los gases ejercen presión sobre cualquier superficie con
la que entren en contacto, ya que las moléculas gaseosas
se hallan en constante movimiento. Al estar en
movimiento continuo, las moléculas de un gas golpean
frecuentemente las paredes internas del recipiente que
los contiene. Al hacerlo, inmediatamente rebotan sin
pérdida de energía cinética, pero el cambio de dirección
(aceleración) aplica una fuerza a las paredes del
recipiente. Esta fuerza, dividida por la superficie total
sobre la que actúa, es la presión del gas.
6. Como el pascal es una unidad de presión muy pequeña, en general
las presiones son dadas en kilopascales (kPa).
Para llegar a las unidades de presión, primero se empieza con la
velocidad y la aceleración (de las moléculas del gas).
La velocidad es la distancia recorrida en función del tiempo:
velocidad (m/s) = distancia recorrida (m)/ tiempo (s)
Luego tenemos la aceleración qye es el cambio de velocidad en
función del tiempo:
aceleración (m/s2)= Velocidad inicial (m/s) - Velocidad final (m/s) /
tiempo (t)
Luego tenemos la fuerza, que es el producto de la masa y la
aceleración
fuerza (N) = masa (kg) x aceleración (m/s2)
y finalmente llegamos a la presión
Presión (Pa) = Fuerza (N) / Área (m2)
En química, es muy común encontrar las unidades de presión de los
gases exporesadas en atmósferas (atm), milímetos de mercurio
(mmHg), o torr.
101325 Pa = 1 atm = 760mmHg = 760 torr
7. Un barómetro es un instrumento que se utiliza para
medir la presión ejercida por la atmósfera. Un
barómetro sencillo consta en un tubo largo de vidrio,
cerrado de un extremo y lleno de mercurio. Si el tubo se
colocamos verticalmente
invierte con cuidado y lo
sobre un recipiente que contenga mercurio, de manera
que no entre aire en el tubo. El nivel del mercurio en el
tubo desciende hasta una altura determinada y se
mantiene en ese nivel creando un vacío en el extremo
superior.
8. Un manómetro es un dispositivo para medir la presión
de gases distintos a los de la atmósfera. El barómetro de
mercurio es indispensable para medir la presión de la
atmósfera, pero rara vez podemos utilizarlo como único
instrumento para medir las presiones de otros gases.
La dificultad reside en la colocación del barómetro
dentro del recipiente del gas cuya presión deseamos
medir.
9. TEMPERATURA DE
GASES
Para un gas ideal, la teoría cinética de gases utiliza mecánica
estadística para relacionar la temperatura con el promedio
de la energía total de los átomos en el sistema. Este promedio
de la energía es independiente de la masa de las partículas,
lo cual podría parecer contraintuitivo para muchos. El
promedio de la energía está relacionado exclusivamente con
la temperatura del sistema, sin embargo, cada partícula tiene
su propia energía la cual puede o no corresponder con el
promedio; la distribución de la energía, (y por lo tanto de las
velocidades de las partículas) está dada por la distribución
de Maxwell-Boltzmann.
10. En una mezcla de partículas de varias masas distintas, las
partículas más masivas se moverán más lentamente que las
otras, pero aun así tendrán la misma energía promedio. Un
átomo de Neón se mueve relativamente más lento que una
molécula de hidrógeno que tenga la misma energía cinética.
Una manera análoga de entender esto es notar que por
ejemplo, las partículas de polvo suspendidas en un flujo de
agua se mueven más lentamente que las partículas de agua.
.La ley que regula la diferencia en las distribuciones de
velocidad de las partículas con respecto a su masa es la ley
de los gases ideales.
En el caso particular de la atmósfera, los meteorólogos han
definido la temperatura atmosférica (tanto la temperatura
virtual como la potencial) para facilitar algunos cálculos.
12. CONCLUSIÓN
LOS GASES SON UN ESTADO DE LA
MATERIA EN LA CUAL LAS MOLÉCULAS
ESTÁN SEPARADAS & SE PUEDE
CALCULAR LA DIFERENCIA DE MUCHAS
FORMAS & SU TEMPERATURA ES MUY
SINGULAR.