La teoría cinética molecular explica el comportamiento de los gases a nivel molecular, asumiendo que los gases están compuestos de moléculas en continuo movimiento caótico. La presión de un gas se debe a las colisiones de las moléculas con las paredes del recipiente, y la temperatura está relacionada con la energía cinética de las moléculas. La teoría fue desarrollada por científicos como Maxwell y Boltzmann en el siglo XIX.
O documento discute o aproveitamento do lixo doméstico para produzir biogás através de fermentação anaeróbica. O biogás é usado para aquecimento e como combustível e também é matéria-prima para produzir compostos como metanol, clorometano e nitrometano.
O documento discute as propriedades e reações de aldeídos e cetonas, incluindo sua nomenclatura, exemplos importantes, propriedades físicas, métodos de obtenção, propriedades químicas e aplicações.
El documento describe las principales instituciones de la Unión Europea, incluyendo el Consejo Europeo, el Consejo de la Unión, la Comisión Europea, el Parlamento Europeo, el Tribunal de Justicia, el Tribunal de Cuentas y el Banco Central Europeo. Explica sus funciones y composición. También resume las principales políticas comunes de la UE, como la política económica, la política de justicia y asuntos interiores, y la política exterior y de seguridad común.
Este documento presenta 7 ejercicios resueltos relacionados con conceptos de gases como presión atmosférica, temperatura, volumen, cantidad de sustancia y fracción molar. Los ejercicios involucran cálculos utilizando las leyes de los gases ideales y las ecuaciones de estado para determinar valores como presión, temperatura y volumen bajo diferentes condiciones.
Este documento presenta la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente de México. La ley establece los objetivos y principios para garantizar el derecho a vivir en un ambiente sano, definir la política ambiental del país, preservar los recursos naturales y el medio ambiente, prevenir la contaminación, y promover el desarrollo sustentable. También define los términos clave relacionados con el medio ambiente y los recursos naturales.
Este documento fornece instruções para verificar e substituir a correia dentada nos motores Powertrain 1.8 8 válvulas usados por vários veículos da Fiat e GM. Descreve como alinhar as marcas de referência na polia do comando de válvulas e engrenagem do virabrequim para garantir o sincronismo correto, e como soltar a tensão na correia para substituí-la.
O documento fornece informações sobre contatos e sites da Chevrolet na Argentina, Brasil, Uruguai e Paraguai. Também inclui instruções gerais sobre o manual do proprietário e avisos legais sobre direitos autorais.
O documento discute o aproveitamento do lixo doméstico para produzir biogás através de fermentação anaeróbica. O biogás é usado para aquecimento e como combustível e também é matéria-prima para produzir compostos como metanol, clorometano e nitrometano.
O documento discute as propriedades e reações de aldeídos e cetonas, incluindo sua nomenclatura, exemplos importantes, propriedades físicas, métodos de obtenção, propriedades químicas e aplicações.
El documento describe las principales instituciones de la Unión Europea, incluyendo el Consejo Europeo, el Consejo de la Unión, la Comisión Europea, el Parlamento Europeo, el Tribunal de Justicia, el Tribunal de Cuentas y el Banco Central Europeo. Explica sus funciones y composición. También resume las principales políticas comunes de la UE, como la política económica, la política de justicia y asuntos interiores, y la política exterior y de seguridad común.
Este documento presenta 7 ejercicios resueltos relacionados con conceptos de gases como presión atmosférica, temperatura, volumen, cantidad de sustancia y fracción molar. Los ejercicios involucran cálculos utilizando las leyes de los gases ideales y las ecuaciones de estado para determinar valores como presión, temperatura y volumen bajo diferentes condiciones.
Este documento presenta la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente de México. La ley establece los objetivos y principios para garantizar el derecho a vivir en un ambiente sano, definir la política ambiental del país, preservar los recursos naturales y el medio ambiente, prevenir la contaminación, y promover el desarrollo sustentable. También define los términos clave relacionados con el medio ambiente y los recursos naturales.
Este documento fornece instruções para verificar e substituir a correia dentada nos motores Powertrain 1.8 8 válvulas usados por vários veículos da Fiat e GM. Descreve como alinhar as marcas de referência na polia do comando de válvulas e engrenagem do virabrequim para garantir o sincronismo correto, e como soltar a tensão na correia para substituí-la.
O documento fornece informações sobre contatos e sites da Chevrolet na Argentina, Brasil, Uruguai e Paraguai. Também inclui instruções gerais sobre o manual do proprietário e avisos legais sobre direitos autorais.
Este documento presenta la teoría cinética de los gases ideales desde una perspectiva microscópica. Explica que un gas ideal se compone de moléculas en constante movimiento aleatorio que chocan entre sí y con las paredes del recipiente. Deriva una expresión para la presión de un gas a partir del cambio en el momento lineal de las moléculas durante los choques elásticos con las paredes. Concluye que la presión de un gas depende de la densidad molecular, el número de moléculas por unidad de volumen, y la veloc
Este documento presenta la teoría cinética de los gases ideales. Define un gas ideal desde una perspectiva microscópica, asumiendo que las moléculas se mueven libremente y chocan elásticamente. Explica cómo la presión resulta del impulso transferido durante los choques de moléculas con las paredes, y relaciona la energía cinética molecular promedio con la temperatura del gas.
Consecuencias primera ley de Termodinamica neomaster18
Este documento presenta la teoría cinética de los gases desde un punto de vista microscópico. Introduce el concepto de gas ideal y explica cómo la presión de un gas se relaciona con la energía cinética promedio de sus moléculas. Deriva la ecuación fundamental de la teoría cinética que establece que la presión de un gas es igual a dos tercios de la energía cinética promedio por unidad de volumen. Resuelve ejercicios aplicando esta ecuación para calcular presiones, energías cinéticas promedio y totales.
Este documento explica los principios fundamentales de la teoría cinética molecular de los gases. Resume que los gases consisten en moléculas en movimiento continuo y aleatorio cuyas colisiones con las paredes del recipiente dan lugar a la presión. Deriva ecuaciones para la presión, energía cinética y temperatura de un gas ideal basadas en el movimiento molecular. También introduce las ecuaciones de Van der Waals para describir los gases reales considerando las fuerzas intermoleculares y los volúmenes finitos de las moléculas.
Este documento presenta los fundamentos de la teoría cinética molecular. Explica que un gas perfecto está compuesto de moléculas en movimiento térmico caótico cuya interacción es despreciable. Deriva la ecuación fundamental de la presión de un gas, p = 1/3mv2, relacionando la presión macroscópica con las propiedades microscópicas de las moléculas como su masa, número y velocidad cuadrática media.
La teoría cinético molecular explica el comportamiento de los gases basándose en el movimiento aleatorio de sus moléculas. Según esta teoría, los gases están compuestos de partículas que se mueven rectilinea y elásticamente, chocando entre sí y con las paredes del recipiente. La presión y la temperatura de un gas están determinadas por la energía cinética promedio de sus moléculas. Aunque los gases reales se desvían del comportamiento ideal a altas presiones o bajas temperaturas debido a las fuerzas entre moléculas
La teoría cinético molecular explica el comportamiento de los gases basándose en el movimiento aleatorio de sus moléculas. Según esta teoría, los gases están compuestos de partículas que se mueven rectilinea y elásticamente, chocando entre sí y con las paredes del recipiente. La presión y la temperatura de un gas dependen directamente de la energía cinética promedio de sus moléculas. Aunque los gases reales desvían ligeramente de un comportamiento ideal a altas presiones o bajas temperaturas, la teoría ciné
Este documento describe la teoría cinético-molecular de los gases y las propiedades de los gases reales y los líquidos. La teoría cinético-molecular explica el comportamiento de los gases ideales mediante el movimiento aleatorio y elástico de las moléculas. Los gases reales se desvían de este comportamiento debido al volumen molecular y las fuerzas de atracción. La ecuación de Van der Waals tiene en cuenta estos factores. El documento también cubre las propiedades de los líquidos como la viscosidad y la tensión superficial.
El documento describe el modelo cinético de gases ideales, el cual se basa en observaciones macroscópicas de un sistema microscópico. El modelo asume que las partículas de gas se mueven libremente en un espacio vacío y chocan elásticamente entre sí y con las paredes del contenedor. A través de análisis de choques elásticos, cambios de momento y fuerza, se deriva la relación fundamental del modelo cinético, la ecuación de estado de los gases ideales PV=nRT.
La teoría cinética explica el comportamiento de los gases a nivel macroscópico mediante una descripción estadística del movimiento molecular a nivel microscópico. Según la teoría, los gases consisten en moléculas en movimiento aleatorio y constante que chocan entre sí y con las paredes del contenedor, causando la presión. La energía cinética molecular promedio está directamente relacionada con la temperatura absoluta. Los postulados clave son que las moléculas se mueven independientemente, experimentan choques elásticos
1) Se define el mol para cuantificar el número de moléculas en una cantidad de gas. Un mol contiene 6.022x1023 partículas y la masa de un mol de una sustancia es igual a su masa molecular.
2) La ley del gas ideal expresa la relación entre la presión, temperatura, volumen y número de moles de un gas ideal. La presión es directamente proporcional al número de moléculas y la temperatura.
3) La teoría cinética de los gases explica que la presión de un gas se debe al movimiento aleatorio de sus
1) El documento trata sobre temas de física moderna como la relatividad, mecánica cuántica y física nuclear. 2) Explica conceptos clave de la relatividad especial de Einstein como la dilatación del tiempo, contracción de la longitud y equivalencia entre masa y energía. 3) También resume descubrimientos fundamentales de la mecánica cuántica como la radiación térmica, efecto fotoeléctrico y cuantización de la energía en los átomos.
Este documento trata sobre el calor y sus propiedades. Explica que el calor es una transferencia de energía que ocurre de los sistemas con mayor temperatura a los de menor temperatura. Describe los tres mecanismos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. También explica conceptos como la dilatación lineal, superficial y volumétrica, y resume las leyes de los gases y la teoría cinética molecular. Por último, introduce conceptos básicos de termodinámica como sistema termodinámico, variables termodinámic
J.D. Van der Waals desarrolló la ecuación de los estados para modelar el comportamiento de los gases y líquidos reales. La ecuación modifica la ley de los gases ideales para tener en cuenta las interacciones entre partículas y el volumen finito de las mismas. La ecuación relaciona la presión, volumen y temperatura de un sistema y predice la existencia de estados de equilibrio metaestables como líquidos sobrecalentados y vapores subenfriados.
propiedades fisicas de la materia, Puedes estirar un elástico, pero no puedes estirar mucho un
pedazo de cuerda. Puedes doblar un pedazo de alambre, pero no
puedes doblar fácilmente un palillo. El elástico y el alambre cambian de forma, pero las sustancias de las que están hechos, no.
La capacidad para estirarse y doblarse es una propiedad física.
Una propiedad física es una característica que describe un objeto
o sustancia. Algunos ejemplos de propiedades físicas son: color,
forma, tamaño, densidad, punto de fusión y punto de ebullición.
¿Cómo las propiedades físicas describen
la apariencia?
¿Cómo describirías una pelota de tenis? Podrías describir algunas
de sus propiedades físicas, como su forma y color. Podrías decir
que es un sólido, no un líquido ni un gas. Por ejemplo, podrías
describirla como una esfera hueca de color brillante. También
podrías medir algunas propiedades físicas como su diámetro, con
una cinta métrica. Podrías medir su masa con una balanza. Podrías
medir la altura a la que rebota.
Para describir un refresco en una taza, podrías comenzar por
decir que es un líquido de color marrón. Podrías medir su
volumen y temperatura. Cada una de estas características es una
propiedad física de dicha bebida.
Clasificación de la materia
sección 2 Propiedades de la materia
Lo que aprenderás
■ a identificar las sustancias empleando las
propiedades físicas
■ las diferencias entre
cambios físicos
y químicos
■ cómo identificar
cambios químicos
■ la ley de conservación de
la masa
Tutor
Haz tarjetas ilustrativas
Haz una tarjeta ilustrativa
por cada encabezado de esta
sección. La tarjeta debería
contener la idea principal
de los párrafos siguientes al
encabezado. Cuando termines
esta sección, revisa las tarjetas
ilustrativas.
A continuación mencionamos algunas propiedades físicas de la materia con ejemplos.
Masa
La masa es la propiedad física que expresa la cantidad de materia que contiene un cuerpo. En física, la masa se define como la medida de la resistencia de un objeto a la aceleración. Las unidades de medida son el gramo y sus múltiplos. Por ejemplo, 1 kilogramo de hierro, 10 gramos de oro o 0,1 miligramos de glucosa.
Volumen
El volumen es la medida del espacio que ocupa una sustancia o cuerpo. Las unidades de medida son el litro y sus múltiplos. Por ejemplo, 1 litro de leche, 500 mililitros de agua o 5 microlitros de mercurio.
Densidad
La densidad es la relación de la masa y el volumen de un cuerpo. Por ejemplo, el aluminio tiene una densidad de 2,7 gr/ml, esto es, 1 ml de aluminio tiene una masa de 2,7 gramos.
Temperatura
La temperatura es la medida de la agitación interna de un sistema. Se mide con ayuda de un termómetro y se usan diferentes escalas: Celsius, Kelvin o Farenheit.
Resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica es una propiedad física eléctrica que determina la dificultad del flujo de la corriente por un material. Por ejemplo, la plata , el cobre y el aluminio tiene una baja resistencia eléctrica, mientras el vidrio
1) Los gases carecen de forma y volumen definidos, y ocupan todo el espacio del recipiente que los contiene. Sus partículas (moléculas o átomos) se mueven rápidamente y chocan unas con otras.
2) Las propiedades de los gases se explican por la teoría cinética molecular, la cual establece que los gases están compuestos de partículas en movimiento y que la presión que ejercen se debe a los choques de las partículas con las paredes del recipiente.
3) La ecuación de los
1) Los gases carecen de forma y volumen definidos, y sus partículas se mueven rápidamente y chocan unas con otras. 2) Las propiedades de los gases se explican por la teoría cinética molecular, la cual establece que los gases están compuestos de moléculas en movimiento. 3) Las ecuaciones de los gases ideales relacionan variables como presión, volumen, temperatura y cantidad de sustancia.
1) Los sistemas físicos consisten en un gran número de átomos que pueden encontrarse en tres estados: sólido, líquido o gas. 2) Las propiedades macroscópicas como presión, volumen y temperatura se usan para describir un sistema en equilibrio termodinámico. 3) La primera ley de la termodinámica establece que el cambio en la energía interna de un sistema es igual al calor absorbido menos el trabajo realizado.
1) La materia puede encontrarse en tres estados: sólido, líquido o gas. Un gas está formado por moléculas que se mueven libremente y chocan entre sí. 2) Las propiedades macroscópicas de un gas (presión, volumen y temperatura) no se refieren al movimiento individual de moléculas, sino al sistema en su conjunto. 3) La primera ley de la termodinámica establece que la variación de la energía interna de un sistema es igual al calor transferido menos el trabajo realizado.
Más contenido relacionado
Similar a Conceptos de teoría cinético molecular.docx
Este documento presenta la teoría cinética de los gases ideales desde una perspectiva microscópica. Explica que un gas ideal se compone de moléculas en constante movimiento aleatorio que chocan entre sí y con las paredes del recipiente. Deriva una expresión para la presión de un gas a partir del cambio en el momento lineal de las moléculas durante los choques elásticos con las paredes. Concluye que la presión de un gas depende de la densidad molecular, el número de moléculas por unidad de volumen, y la veloc
Este documento presenta la teoría cinética de los gases ideales. Define un gas ideal desde una perspectiva microscópica, asumiendo que las moléculas se mueven libremente y chocan elásticamente. Explica cómo la presión resulta del impulso transferido durante los choques de moléculas con las paredes, y relaciona la energía cinética molecular promedio con la temperatura del gas.
Consecuencias primera ley de Termodinamica neomaster18
Este documento presenta la teoría cinética de los gases desde un punto de vista microscópico. Introduce el concepto de gas ideal y explica cómo la presión de un gas se relaciona con la energía cinética promedio de sus moléculas. Deriva la ecuación fundamental de la teoría cinética que establece que la presión de un gas es igual a dos tercios de la energía cinética promedio por unidad de volumen. Resuelve ejercicios aplicando esta ecuación para calcular presiones, energías cinéticas promedio y totales.
Este documento explica los principios fundamentales de la teoría cinética molecular de los gases. Resume que los gases consisten en moléculas en movimiento continuo y aleatorio cuyas colisiones con las paredes del recipiente dan lugar a la presión. Deriva ecuaciones para la presión, energía cinética y temperatura de un gas ideal basadas en el movimiento molecular. También introduce las ecuaciones de Van der Waals para describir los gases reales considerando las fuerzas intermoleculares y los volúmenes finitos de las moléculas.
Este documento presenta los fundamentos de la teoría cinética molecular. Explica que un gas perfecto está compuesto de moléculas en movimiento térmico caótico cuya interacción es despreciable. Deriva la ecuación fundamental de la presión de un gas, p = 1/3mv2, relacionando la presión macroscópica con las propiedades microscópicas de las moléculas como su masa, número y velocidad cuadrática media.
La teoría cinético molecular explica el comportamiento de los gases basándose en el movimiento aleatorio de sus moléculas. Según esta teoría, los gases están compuestos de partículas que se mueven rectilinea y elásticamente, chocando entre sí y con las paredes del recipiente. La presión y la temperatura de un gas están determinadas por la energía cinética promedio de sus moléculas. Aunque los gases reales se desvían del comportamiento ideal a altas presiones o bajas temperaturas debido a las fuerzas entre moléculas
La teoría cinético molecular explica el comportamiento de los gases basándose en el movimiento aleatorio de sus moléculas. Según esta teoría, los gases están compuestos de partículas que se mueven rectilinea y elásticamente, chocando entre sí y con las paredes del recipiente. La presión y la temperatura de un gas dependen directamente de la energía cinética promedio de sus moléculas. Aunque los gases reales desvían ligeramente de un comportamiento ideal a altas presiones o bajas temperaturas, la teoría ciné
Este documento describe la teoría cinético-molecular de los gases y las propiedades de los gases reales y los líquidos. La teoría cinético-molecular explica el comportamiento de los gases ideales mediante el movimiento aleatorio y elástico de las moléculas. Los gases reales se desvían de este comportamiento debido al volumen molecular y las fuerzas de atracción. La ecuación de Van der Waals tiene en cuenta estos factores. El documento también cubre las propiedades de los líquidos como la viscosidad y la tensión superficial.
El documento describe el modelo cinético de gases ideales, el cual se basa en observaciones macroscópicas de un sistema microscópico. El modelo asume que las partículas de gas se mueven libremente en un espacio vacío y chocan elásticamente entre sí y con las paredes del contenedor. A través de análisis de choques elásticos, cambios de momento y fuerza, se deriva la relación fundamental del modelo cinético, la ecuación de estado de los gases ideales PV=nRT.
La teoría cinética explica el comportamiento de los gases a nivel macroscópico mediante una descripción estadística del movimiento molecular a nivel microscópico. Según la teoría, los gases consisten en moléculas en movimiento aleatorio y constante que chocan entre sí y con las paredes del contenedor, causando la presión. La energía cinética molecular promedio está directamente relacionada con la temperatura absoluta. Los postulados clave son que las moléculas se mueven independientemente, experimentan choques elásticos
1) Se define el mol para cuantificar el número de moléculas en una cantidad de gas. Un mol contiene 6.022x1023 partículas y la masa de un mol de una sustancia es igual a su masa molecular.
2) La ley del gas ideal expresa la relación entre la presión, temperatura, volumen y número de moles de un gas ideal. La presión es directamente proporcional al número de moléculas y la temperatura.
3) La teoría cinética de los gases explica que la presión de un gas se debe al movimiento aleatorio de sus
1) El documento trata sobre temas de física moderna como la relatividad, mecánica cuántica y física nuclear. 2) Explica conceptos clave de la relatividad especial de Einstein como la dilatación del tiempo, contracción de la longitud y equivalencia entre masa y energía. 3) También resume descubrimientos fundamentales de la mecánica cuántica como la radiación térmica, efecto fotoeléctrico y cuantización de la energía en los átomos.
Este documento trata sobre el calor y sus propiedades. Explica que el calor es una transferencia de energía que ocurre de los sistemas con mayor temperatura a los de menor temperatura. Describe los tres mecanismos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. También explica conceptos como la dilatación lineal, superficial y volumétrica, y resume las leyes de los gases y la teoría cinética molecular. Por último, introduce conceptos básicos de termodinámica como sistema termodinámico, variables termodinámic
J.D. Van der Waals desarrolló la ecuación de los estados para modelar el comportamiento de los gases y líquidos reales. La ecuación modifica la ley de los gases ideales para tener en cuenta las interacciones entre partículas y el volumen finito de las mismas. La ecuación relaciona la presión, volumen y temperatura de un sistema y predice la existencia de estados de equilibrio metaestables como líquidos sobrecalentados y vapores subenfriados.
propiedades fisicas de la materia, Puedes estirar un elástico, pero no puedes estirar mucho un
pedazo de cuerda. Puedes doblar un pedazo de alambre, pero no
puedes doblar fácilmente un palillo. El elástico y el alambre cambian de forma, pero las sustancias de las que están hechos, no.
La capacidad para estirarse y doblarse es una propiedad física.
Una propiedad física es una característica que describe un objeto
o sustancia. Algunos ejemplos de propiedades físicas son: color,
forma, tamaño, densidad, punto de fusión y punto de ebullición.
¿Cómo las propiedades físicas describen
la apariencia?
¿Cómo describirías una pelota de tenis? Podrías describir algunas
de sus propiedades físicas, como su forma y color. Podrías decir
que es un sólido, no un líquido ni un gas. Por ejemplo, podrías
describirla como una esfera hueca de color brillante. También
podrías medir algunas propiedades físicas como su diámetro, con
una cinta métrica. Podrías medir su masa con una balanza. Podrías
medir la altura a la que rebota.
Para describir un refresco en una taza, podrías comenzar por
decir que es un líquido de color marrón. Podrías medir su
volumen y temperatura. Cada una de estas características es una
propiedad física de dicha bebida.
Clasificación de la materia
sección 2 Propiedades de la materia
Lo que aprenderás
■ a identificar las sustancias empleando las
propiedades físicas
■ las diferencias entre
cambios físicos
y químicos
■ cómo identificar
cambios químicos
■ la ley de conservación de
la masa
Tutor
Haz tarjetas ilustrativas
Haz una tarjeta ilustrativa
por cada encabezado de esta
sección. La tarjeta debería
contener la idea principal
de los párrafos siguientes al
encabezado. Cuando termines
esta sección, revisa las tarjetas
ilustrativas.
A continuación mencionamos algunas propiedades físicas de la materia con ejemplos.
Masa
La masa es la propiedad física que expresa la cantidad de materia que contiene un cuerpo. En física, la masa se define como la medida de la resistencia de un objeto a la aceleración. Las unidades de medida son el gramo y sus múltiplos. Por ejemplo, 1 kilogramo de hierro, 10 gramos de oro o 0,1 miligramos de glucosa.
Volumen
El volumen es la medida del espacio que ocupa una sustancia o cuerpo. Las unidades de medida son el litro y sus múltiplos. Por ejemplo, 1 litro de leche, 500 mililitros de agua o 5 microlitros de mercurio.
Densidad
La densidad es la relación de la masa y el volumen de un cuerpo. Por ejemplo, el aluminio tiene una densidad de 2,7 gr/ml, esto es, 1 ml de aluminio tiene una masa de 2,7 gramos.
Temperatura
La temperatura es la medida de la agitación interna de un sistema. Se mide con ayuda de un termómetro y se usan diferentes escalas: Celsius, Kelvin o Farenheit.
Resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica es una propiedad física eléctrica que determina la dificultad del flujo de la corriente por un material. Por ejemplo, la plata , el cobre y el aluminio tiene una baja resistencia eléctrica, mientras el vidrio
1) Los gases carecen de forma y volumen definidos, y ocupan todo el espacio del recipiente que los contiene. Sus partículas (moléculas o átomos) se mueven rápidamente y chocan unas con otras.
2) Las propiedades de los gases se explican por la teoría cinética molecular, la cual establece que los gases están compuestos de partículas en movimiento y que la presión que ejercen se debe a los choques de las partículas con las paredes del recipiente.
3) La ecuación de los
1) Los gases carecen de forma y volumen definidos, y sus partículas se mueven rápidamente y chocan unas con otras. 2) Las propiedades de los gases se explican por la teoría cinética molecular, la cual establece que los gases están compuestos de moléculas en movimiento. 3) Las ecuaciones de los gases ideales relacionan variables como presión, volumen, temperatura y cantidad de sustancia.
1) Los sistemas físicos consisten en un gran número de átomos que pueden encontrarse en tres estados: sólido, líquido o gas. 2) Las propiedades macroscópicas como presión, volumen y temperatura se usan para describir un sistema en equilibrio termodinámico. 3) La primera ley de la termodinámica establece que el cambio en la energía interna de un sistema es igual al calor absorbido menos el trabajo realizado.
1) La materia puede encontrarse en tres estados: sólido, líquido o gas. Un gas está formado por moléculas que se mueven libremente y chocan entre sí. 2) Las propiedades macroscópicas de un gas (presión, volumen y temperatura) no se refieren al movimiento individual de moléculas, sino al sistema en su conjunto. 3) La primera ley de la termodinámica establece que la variación de la energía interna de un sistema es igual al calor transferido menos el trabajo realizado.
Similar a Conceptos de teoría cinético molecular.docx (20)
1. UNIDAD 1: NATURALEZA DE LA FISICOQUÍMICA Y LA TEORÍA CINÉTICA
MOLECULAR DE LOS GASES IDEALES
Semana 2: Teoría Cinético Molecular de los gases ideales
TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR DE LOS GASES IDEALES
En 1738, Daniel Bernoulli investigó las leyes de Newton aplicadas a las moléculas
gaseosas.
En 1845 John James Waterston presentó un artículo a la Real Sociedad de
Inlaterra con conceptos sobre la TCM y fue rechazado, con el argumento de que
era absurdo.
2. Entre 1848 a 1898 Joul, Clausius, Maxwell y Boltzmann desarrollaron la TCM
James Clerk Maxwell Ludwing Boltzmann
3. Boltzmann en 1898 expresa en su libro “soy consciente de ser solo un
individuo luchando débilmente contra el paso del tiempo, pero todavía
queda en mí el poder contribuir de una manera tal, que cuando la teoría
de los gases renazca, no quede mucho por ser redescubierto”.
En 1905 Einstein aplica la TCM al movimiento browniwano de una pequeña
partícula suspendida en un fluido. Las ecuaciones de Einstein fueron confirmadas
en 1908 convenciendo a los energéticos de la realidad de los átomos y las
moléculas.
Las leyes de los gases ideales ayudan a predecir el comportamiento pero no
explican que sucede a nivel molecular, por ejemplo, por qué un gas se expande al
calentarlo.
En el siglo XIX científicos como Maxwell y Boltzmann encontraron que las
propiedades físicas de los gases se explican por el movimiento de las moléculas
individuales, lo que representa una forma de energía.
La teoría cinética de los gases, explica este comportamiento, utilizando un
“modelo” teórico. Los principales postulados de la teoría cinética son los
siguientes:
1. Los gases están constituidos de partículas muy pequeñas llamadas
“moléculas”, que están separadas por distancias mucho mayores que sus
propias dimensiones, es decir poseen masa, pero volumen insignificante.
2. Las moléculas de un gas que se encuentra confinadas en un recipiente,
están dotadas de un continuo movimiento incesante y caótico, en
direcciones aleatorias, como resultado del cual, chocan frecuentemente
entre sí y con las paredes del recipiente que las contiene, en choques
perfectamente elásticos, la energía cinética se transfiere de una molécula a
otra por efecto de las colisiones, sin embargo, la energía total del sistema
permanece constante o inalterable.
4. 3.- Las moléculas del gas no ejercen entre sí fuerzas de atracción o de repulsión.
4.- La presión de un gas es el resultado de las colisiones de las moléculas contra
las paredes del recipiente y es idéntica sobre todas las paredes.
5. 5. Si se obliga a las moléculas de un gas a ocupar un volumen más pequeño, cada
unidad de área del recipiente recibirá un mayor número de choques, es decir que
aumentara la presión del gas. A menor V mayor P.
6.- Bajo condiciones ordinarias de P y T, el espacio ocupado por las moléculas
dentro del volumen gaseoso es una fracción muy pequeña del volumen total del
gas. El espaciamiento promedio entre las moléculas es aproximadamente 10 veces
el diámetro de ellas. Sabemos que la densidad es inversamente proporcional al
espaciamiento de donde concluimos que la P de los gases es muy baja.
6. 7.- La temperatura absoluta de un gas es una cantidad proporcional a la energía
cinética de todas las moléculas de un sistema gaseoso. Un incremento en la
temperatura del gas originará un mayor movimiento de las moléculas, de tal modo
que si se mantiene el volumen constante, aumentará la presión de dicho gas T
P a V = cte.
3. INTERPRETACIÓN CINÉTICA DE LA PRESIÓN:
La presión es la fuerza aplicada perpendicularmente a la unidad de
superficie, por otro lado, la fuerza es la variación del impulso por unidad de
tiempo.
Para explicar el origen de la presión del gas ideal en términos del modelo,
deben analizarse los choques contra las paredes y evaluar el intercambio de
cantidad de movimiento que experimentan las moléculas cuando colisionan
caóticamente contra las paredes perpendicularmente a un elemento de área
de superficie en la unidad de tiempo.
7. Como consecuencia del movimiento al azar no hay una dirección
preferencial del movimiento, la velocidad tendrá las componentes vx, vy, vz,
sus funciones en relación a la estadística serán independientes entre sí y se
admite que existan funciones de distribución estadísticas f(vx), f(vy), f(vz),
entonces de puede decir que:
1. La probabilidad de hallar moléculas con componentes de velocidad en el
entorno de +vx debe ser igual a en el entorno a –vx, lo mismo para las
otras componentes, entonces f(vx) = f(-vy), entonces se puede decir
que f(vx,vy,vz ) = f(vx). f(vy).f(vz).
2. Como la velocidad es un vector v, con componentes vx,vy,vz, trabajando
con los versores i,j,k, se puede decir que:
V= vxi + vyj + vzk
El producto escalar se v será:
v 2 = vx 2 + vy 2 + vz 2
8. Se define como velocidad cuadrática media a la magnitud
Para el análisis de la presión:
L
m -v
+v m
9. Tomando en cuenta las consideraciones cinéticas hechas para un gas ideal
consideraremos un gas contenido en un recipiente cerrado, y una molécula que
viaja de derecha a izquierda y choca contra la pares del recipiente que la
contiene. Al ser los choques de las moléculas perfectamente elásticos la molécula
de masa m rebotará con la misma velocidad pero en sentido contrario es decir
- .
De acuerdo con la Ley de Newton o ley fundamental de la dinámica, la cantidad
de movimiento de una molécula antes del choque Cm es:
Cm+ = m
Cm- = - m
∆Cm = (m )-( - m ) = 2 m
Esto es el cambio en la cantidad de movimiento o momento por molécula y por
choque.
Para saber la fuerza con la que choca la molécula recurrimos a la segunda Ley del
movimiento de Newton que dice que la:
F = Cm/ t
También se sabe que
F = m.a
F = m. /t
= L/t es decir: t = L /
Requerimos entonces conocer el tiempo que demora una molécula en chocar con
la misma pared.
Pero la distancia recorrida por la molécula es 2 L antes de volver a chocar con la
misma pared de donde
10.
L
t
2
F = 2 m /t
F = 2 m 2 / 2 L
F = m 2/L
Esta es la fuerza de una sola molécula, pero tenemos N molécula que recorren las
3 dimensiones del cubo, como suponemos que el Número de colisiones en cada
pared del recipiente es el mismo, asumimos que el número de moléculas se divide
equitativamente en las 3 direcciones.
Es decir
3
N
entonces
L
mv
N
F
2
3
Pero P= F/A y A = L2
De donde: 3
2
2
2
3
.
.
1
3 L
v
m
N
L
L
mv
N
P
pero L3 = V
V
v
m
N
P
3
.
.
.
1 2
Donde V es el volumen del cubo, cuando se trata de gran cantidad de moléculas
(N es el orden de 6x1023, existe una enorme distribución de velocidades por lo que
la velocidad, será una velocidad promedio:
11. ṽ 2 = (ṽ1 2 + ṽ2 2 +…….)/N
para relacionarla con la Energía cinética recordamos que:
2
2
1
mv
Ec
a la ecuación anterior la multiplicamos y dividimos por 2
2
2
1
3
2
T
mv
V
N
P
Ec
N
PV .
.
3
2
5. INTERPRETACIÓN CINÉTICA DE LA TEMPERATURA:
Y recordando que :
º
N
N
n
Siendo:
n = número de moles
N = Número de moléculas
N° = Número de Avogadro
y PV = nRT
PV = (N/N°) RT = (2/3) N. Ec
eliminamos N
Ec = (3/2) RT/N°
R/N° es constante “Constante de Boltzmann” kB
kB = 1,380658 x 10-23 Joul/K
Ec = (3/2) kB .T
12. Por esto al movimiento molecular aleatorio, se le denomina “movimiento térmico”
6. VELOCIDAD DE LAS MOLECULAS
Si igualamos la ecuación anterior con la formula de la energía cinética tenemos:
½ m.v2 = 3/2 kB T
m.v2 = 3 kB .T
v2 = 3 kB .T/m
pero kB /m = (R/A°)/ (n.PM)
entonces:
º
N
N
n
N = n.N°
Para una molécula N =1
M
RT
3
VT
= √
3 𝑘𝐵 𝑇
𝑚
2
Donde vT es la velocidad cuadrática media o velocidad típica de las moléculas.
LEY DE DISTRIBUCIÓN DE MAXWELL
……..
Pero esta no es la única velocidad de las moléculas que se pueden emplear,
existen otras velocidades, también aplicables, mismas que se deducen de cálculos
estadísticos como la velocidad más probable vMP que se la obtiene aplicando la
Relación de Maxwell y que viene dada por la fórmula:
13. M
RT
2
VMP
Utilizando la misma relación de Maxwell y sabiendo que la velocidad promedio de
las moléculas será :
𝑐 = √
8𝑅𝑇
𝑃𝑀. 𝜋
2
6. COEFICIENTE DE IMPACTO Y CAMINO LIBRE MEDIO
Ahora que tenemos una expresión para la velocidad, esta se puede utilizar para
estudiar algunos procesos dinámicos que involucran gases. Sabemos que la
rapidez de una molécula no es constante, sino que cambia con frecuencia
debido a las colisiones, por tanto la pregunta que nos hacemos es “con qué
frecuencia chocan las moléculas unas contra otras???,
La frecuencia de las colisiones dependen de la densidad del gas y de la rapidez
molecular, y por lo tanto de la temperatura del sistema.
En el modelo de la teoría cinética molecular, se asume que cada molécula es
una esfera compacta de diámetro d, una colisión molecular es aquella en la que
la separación entre las dos esferas medidas desde sus centros es d.
L = v.t
A= r2
14. Molécula en movimiento
Pero asumimos que d = diámetro de colisión de las moléculas = radio del área
del cilindro = diámetro de las moléculas, por lo tanto el área del cilindro será A
= d2
Se sabe que la velocidad de una molécula no es constante sino que cambia en
función de las colisiones con otras moléculas por lo que es necesario conocer la
frecuencia de las colisiones o coeficiente de impacto .
Z = L x A x
)
(
. 2
V
N
d
t
v
Z
para un tiempo de 1 segundo tenemos entonces la ecuación que determina la
frecuencia de colisiones de N moléculas en un segundo.
V
N
d
v
Z 2
1
Las moléculas chocan formando 90 °
Según Pitágoras
2
2
2
1
2
v
v
v
Pero V1 = V2 velocidad relativa a 1 molécula
2
2
2v
v
De donde: v
v 2
Reemplazando
15. 2
1
Z . . d2 . v . Colisiones s-1
Donde :
Z = Frecuencia de colisiones
d = diámetro promedio de las moléculas del gas
v = velocidad media de las moléculas
= densidad de moléculas en el gas
Debido a que existen N moléculas en un volumen V y cada una tiene
Z1colisiones por segundo, el número total de colisiones binarias o colisiones
entre dos moléculas, por unidad de volumen y por unidad de tiempo ZII está
dado por:
ZII = ½ Z1 (N/V)
Reemplazando:
ZII = 2
ZII /2 . . d2 . v .(N/V)2
Se denomina Número de colisiones binarias.
Una magnitud íntimamente relacionada con el número de colisiones es la
distancia promedio que viaja una molécula entre colisiones sucesivas. Esta
distancia se denomina como “trayectoria media libre” y se define como:
Z
v
.
2
.
.
2
1
.
.
2
.
.
2 d
v
d
v
Ec 6.-2
Se puede apreciar que la trayectoria media libre es inversamente proporcional a
la densidad del gas (N/ V), lo cual se entiende, ya que en un gas denso, una
16. molécula experimenta más colisiones por unidad de tiempo y por lo tanto viaja
unas distancias más cortas entre colisiones.
7. LEY DE GRAHAM DE LA DIFUSIÓN:
El fenómeno de la difusión proporciona pruebas directas del movimiento
molecular. En un sistema separado por una placa en donde se encuentran dos
gases, al quitar la placa el movimiento es espontáneo pasando el gas de mayor
a menor presión.
Se define a la difusión como la tendencia que muestra cualquier
sustancia para extenderse uniformemente a lo largo del espacio del
que dispone. Al hablar de gases, el término DIFUSION se aplica a un gas que
atraviesa membranas porosas, y el de EFUSION cuando el gas pasa por un
agujero pequeño.
La difusión la presentan los tres estados de la materia, pero donde está más
acentuada es en los gases.
Para que se produzca la efusión, la trayectoria media libre debe ser grande
comparada con el diámetro del orificio, esto asegura que sea improbable que
una molécula choque con otra al llegar a al apertura, de esto se concluye que el
número de moléculas que pasan a través del orificio sea igual al número que
normalmente golpearía un área de la pared igual al área del orificio.
El mecanismo de la efusión involucra flujo molecular
El mecanismo de la difusión, involucra flujo volumétrico.
La ley de difusión promulgada por Thomas Graham, en 1829, dice que: “la
velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz
cuadrada de su respectivo peso molecular o de su densidad, bajo las
mismas condiciones de presión y temperatura”
17. 1
2
1
2
1
2
2
1
t
t
M
M
v
v
Donde:
1
v y 2
v son las velocidades de difusión de los gases 1 y 2
M1 y M2 son los pesos moleculares de los gases 1 y 2
1 y 2 son las densidades de los gases 1 y 2
t1 y t2 son los tiempos de difusión de los gases 1 y 2
Utilizando la ley de Difusión de Graham en 1913, ASTON logró separar los
isótopos del neón, siendo un método utilizado hasta la actualidad para tales
fines. También se utiliza esta ley para determinar los pesos moleculares de los
gases cuya composición química se desconoce, tal fue el caso de DEBIERNE
que en 1910 logró a través de este método encontrar el peso molecular del
Radón.
En un estudio de efusión, es importante conocer la rapidez con la cual las
moléculas golpean un área, o pasan por un orificio, el número de colisiones por
unidad de área, por unidad de tiempo, ZA, está relacionado con la presión y la
temperatura del gas mediante la siguiente ecuación:
ZA = p/ (2 π m KB T)1/2 [m-2. S-1 ]
P = presión parcial del gas
Ejemlos:
1. Calcular la masa en gramos del CO2 que choca cada segundo contra una
hoja de área de 0.020 m2, a 25°C, suponga que la composición del CO2 en
el aire es de 0,033% en volumen y la presión atmosférica es de 1 atm.
Res. 1,124 g/s
2. Cierta bacteria anaeróbica genera un gas inflamable en los pantanos y en el
drenaje, se encontró que una muestra pura de este gas, se efunde a través
de un orificio en 12.6 min. En condiciones idénticas de presión y
18. temperatura, el oxígeno requiere 17.8 min para efundirse a través del
mismo orificio. Calcular el peso molecular del gas y sugiera que gas podría
ser.
3. El níquel forma un compuesto gaseoso con fórmula Ni(CO)x. Cuáles el valor
de x, dado el hecho de que en las mismas condiciones de presión y
temperatura, el metano (CH4), se efunde 3.3 veces más rápido que el
compuesto.
EN MEZCLAS DE GASES:
Se puede asumir que las moléculas más pesadas están en reposo, entonces la
trayectoria media libre de una partícula será:
ʎ1 = V/ (σN1)( √1 + 𝑚1/𝑚2 )
σ= π. (r1 +r2)2
Cuando la mezcla es de gases de masa distintas A y B, el valor de la velocidad
promedio cAB será:
CAB = (vA
2 + vB
2 )1/2
ZAB = π. dAB
2 . (vA
2 + vB
2 )1/2 . NA . NB /V2 (promedio de colisiones)
ZA = π. dAB
2 . (vA
2 + vB
2 )1/2 .NB /V (para una molécula en mezcla)
ejemplo:
1. Determine la trayectoria media libre para una molécula de hidrógeno de
radio 138 pm, que se mueve entre moléculas de bromo de radio 312pm a 1
bar de presión y 350 K.
2. Un recipiente de 1m3, contiene N2 y O2 a 300 K y presiones parciales de
pN2= 80 KPa y pO2 = 21KPa. Si los diámetros de colisión son:
dN2 = 3.74 x 1010 m ; dO2 = 3.57 x 10-10 m
Calcular:
19. a. El número promedio de colisiones que experimenta en la unidad de
tiempo una molécula de nitrógeno y una de oxígeno (ZA).
b. El número de colisiones promedio, por volumen unitario por unidad de
tiempo (ZAB).