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LABORATORIO​ ​DE​ ​GASES
CLAUDIA​ ​MARCELA​ ​GUZMÀN​ ​FERNÀNDEZ
I.E​ ​EXALUMNAS​ ​DE​ ​LA​ ​PRESENTACIÒN
IBAGUÈ
QUÌMICA
10-1
2017
LABORATORIO​ ​DE​ ​GASES
CLAUDIA​ ​MARCELA​ ​GUZMÀN
FERNÀNDEZ
DIANA​ ​FERNANDA​ ​JARAMILLO
CARDENAS
EXALUMNAS​ ​DE​ ​LA​ ​PRESENTACIÒN
IBAGUÈ
10-1
2017
INTRODUCCIÒN
En​ ​este​ ​trabajo​ ​vamos​ ​a​ ​estudiar​ ​el​ ​comportamiento​ ​de​ ​los​ ​gases​ ​y​ ​cómo​ ​la​ ​ciencia​ ​ha​ ​tratado
de​ ​encontrar​ ​una​ ​explicación​ ​para​ ​este​ ​comportamiento.​​ ​Se​ ​proporcionan​ ​conceptos,
ejemplos,​ ​ejercicios​ ​relacionados​ ​con​ ​los​ ​gases​ ​y​ ​sus​ ​leyes​ ​correspondientes.
Encontraremos​ ​informaciòn​ ​sobre​ ​los​ ​gases​ ​ideales​ ​y​ ​sus​ ​estados​ ​mediante​ ​una​ ​serie​ ​de
pantallazos​ ​proporcionados​ ​por​ ​la​ ​pàgina
http://www.educaplus.org/gases/estagregacion.html​.
OBJETIVOS
● Tener​ ​claros​ ​los​ ​conocimientos​ ​bàsicos​ ​relacionados​ ​con​ ​los​ ​gases​ ​ideales.
● Mediante​ ​los​ ​ejemplos​ ​saber​ ​cómo​ ​se​ ​comportan​ ​los​ ​gases​ ​en​ ​cada​ ​uno​ ​de
sus​ ​estados.
● Conocer​ ​las​ ​teorìas​ ​proporcionadas​ ​por​ ​la​ ​pàgina.
MARCO​ ​TEÒRICO 
 
ESTADOS​ ​DE​ ​AGREGACIÒN 
 
Los​ ​estados​ ​de​ ​agregación,​ ​sólido,​ ​líquido​ ​y​ ​gaseoso,​ ​dependen 
fundamentalmente​ ​de​ ​las​ ​condiciones​ ​de​ ​presión​ ​y​ ​temperatura​ ​a​ ​las​ ​que​ ​esté 
sometida​ ​la​ ​materia. 
 
ESTADO​ ​SÒLIDO 
 
 
 
En​ ​el​ ​estado​ ​sólido​ ​los​ ​átomos​ ​o​ ​moléculas 
ocupan​ ​posiciones​ ​fijas​ ​aunque​ ​se​ ​encuentran 
vibrando​ ​en​ ​esas​ ​posiciones​ ​con​ ​una​ ​capacidad 
de​ ​movimiento​ ​limitada. 
 
ESTADO​ ​LÌQUIDO 
 
 
 
 
En​ ​el​ ​estado​ ​líquido​ ​la​ ​fuerza​ ​de 
cohesión​ ​que​ ​mantiene​ ​unidas​ ​a​ ​las 
moléculas​ ​es​ ​mucho​ ​menor. 
En​ ​un​ ​líquido​ ​las​ ​moléculas​ ​tienen 
una​ ​cierta​ ​capacidad​ ​de​ ​movimiento 
que,​ ​en​ ​gran​ ​medida,​ ​está​ ​limitada 
por​ ​las​ ​otras​ ​moléculas​ ​que​ ​tienen​ ​alrededor. 
 
ESTADO​ ​GASEOSO 
 
 
 
 
 
 
En​ ​un​ ​gas​ ​las​ ​moléculas​ ​se 
encuentran​ ​muy​ ​lejanas​ ​unas​ ​de 
otras​ ​y​ ​se​ ​mueven​ ​en​ ​todas 
direcciones​ ​con​ ​libertad​ ​absoluta. 
 
 
 
 
 
TEMPERATURA 
 
Según​ ​la​ ​teoría​ ​cinética,​ ​la​ ​temperatura​ ​es 
una​ ​medida​ ​de​ ​la​ ​energía​ ​cinética​ ​media​ ​de 
los​ ​átomos​ ​y​ ​moléculas​ ​que​ ​constituyen​ ​un 
sistema.​ ​Dado​ ​que​ ​la​ ​energía​ ​cinética 
depende​ ​de​ ​la​ ​velocidad,​ ​podemos​ ​decir 
que​ ​la​ ​temperatura​ ​está​ ​relacionada​ ​con​ ​las 
velocidades​ ​medias​ ​de​ ​las​ ​moléculas​ ​del 
gas. 
 
 
Hay​ ​varias​ ​escalas​ ​para​ ​medir​ ​la​ ​temperatura;​ ​las​ ​más​ ​conocidas​ ​y 
utilizadas​ ​son​ ​las​ ​escalas​ ​Celsius​ ​(ºC),​ ​Kelvin​ ​(K)​ ​y​ ​Fahrenheit​ ​(ºF).​ ​En 
este​ ​trabajo​ ​sólo​ ​utilizaremos​ ​las​ ​dos​ ​primeras. 
 
​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​  
 
 
 
 
 
 
 
 
PRESIÒN 
 
Otra​ ​unidad​ ​muy​ ​utilizada​ ​para​ ​medir​ ​la​ ​presión,​ ​aunque​ ​no 
pertenece​ ​al​ ​Sistema​ ​Internacional,​ ​es​ ​el​ ​milímetro​ ​de 
mercurio​ ​(mm​ ​Hg)​ ​que​ ​representa​ ​una​ ​presión​ ​equivalente 
al​ ​peso​ ​de​ ​una​ ​columna​ ​de​ ​mercurio​ ​de​ ​1​ ​mm​ ​de​ ​altura. 
Esta​ ​unidad​ ​está​ ​relacionada​ ​con​ ​la​ ​experiencia​ ​de​ ​Torricelli 
que​ ​encontró,​ ​utilizando​ ​un​ ​barómetro​ ​de​ ​mercurio,​ ​que​ ​al 
nivel​ ​del​ ​mar​ ​la​ ​presión​ ​atmosférica​ ​era​ ​equivalente​ ​a​ ​la 
ejercida​ ​por​ ​una​ ​columna​ ​de​ ​mercurio​ ​de​ ​760​ ​mm​ ​de​ ​altura.  
En este caso la fuerza se correspondería con el peso                   
(​m⋅g​m⋅g)​ ​de​ ​la​ ​columna​ ​de​ ​mercurio​ ​por​ ​lo​ ​que 
P=m⋅gS​P=m⋅gS 
Como​ ​la​ ​masa​ ​puede​ ​expresarse​ ​como​ ​el​ ​producto​ ​de​ ​la 
densidad​ ​por​ ​el​ ​volumen​ ​(​m=d⋅V​m=d⋅V),​ ​si​ ​sustituimos 
será: 
P=d⋅V⋅gS​P=d⋅V⋅gS 
y​ ​dado​ ​que 
el​ ​volumen​ ​es​ ​el​ ​producto​ ​de​ ​la​ ​superficie​ ​de​ ​la 
base​ ​por​ ​la​ ​altura​ ​(​V=S⋅h​V=S⋅h),​ ​tenemos 
P=d⋅S⋅h⋅gS​P=d⋅S⋅h⋅gS 
y​ ​simplificando​ ​tenemos: 
P=d⋅g⋅h​P=d⋅g⋅h 
que​ ​nos​ ​permite​ ​calcular​ ​la​ ​presión​ ​en​ ​función 
de​ ​la​ ​densidad,​ ​la​ ​intensidad​ ​del​ ​campo 
gravitatorio​ ​y​ ​la​ ​altura​ ​de​ ​la​ ​columna. 
VOLUMEN 
El​ ​volumen​ ​es​ ​el​ ​espacio​ ​que​ ​ocupa​ ​un 
sistema.​ ​Recuerda​ ​que​ ​los​ ​gases​ ​ocupan 
todo​ ​el​ ​volumen​ ​disponible​ ​del​ ​recipiente​ ​en 
el​ ​que​ ​se​ ​encuentran.​ ​Decir​ ​que​ ​el​ ​volumen 
de​ ​un​ ​recipiente​ ​que​ ​contiene​ ​un​ ​gas​ ​ha 
cambiado​ ​es​ ​equivalente​ ​a​ ​decir​ ​que​ ​ha 
cambiado​ ​el​ ​volumen​ ​del​ ​gas. 
 
En​ ​el​ ​laboratorio​ ​se​ ​utilizan​ ​frecuentemente​ ​jeringuillas​ ​como 
recipientes​ ​de​ ​volumen​ ​variable​ ​cuando​ ​se​ ​quiere​ ​experimentar​ ​con 
gases. 
  
 
 
Hay muchas unidades para medir el volumen. En este                 
trabajo​ ​usaremos​ ​el​ ​litro​ ​(L)​ ​y​ ​el​ ​mililitro​ ​(mL) 
Su​ ​equivalencia​ ​es: 
1L​ ​=​ ​1000​ ​mL 
 
Como 1 L es equivalente a 1             
dm3, es decir a 1000 cm3,           
tenemos que el mL y el cm3             
son​ ​unidades​ ​equivalentes. 
 
 
CANTIDAD​ ​DE​ ​GAS 
La cantidad de gas está relacionada con el número total de                     
moléculas que se encuentran en un recipiente. La unidad que                   
utilizamos​ ​para​ ​medir​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas​ ​es​ ​el​ ​mol. 
Un​ ​mol​ ​es​ ​una​ ​cantidad​ ​igual​ ​al​ ​llamado​ ​número​ ​de​ ​Avogadro: 
1​ ​mol​ ​de​ ​moléculas=​ ​6,022·1023​ ​moléculas 
1​ ​mol​ ​de​ ​átomos=​ ​6,022·1023​ ​átomos 
¡¡¡​ ​602.200.000.000.000.000.000.000​ ​!!! 
La​ ​masa​ ​molar​ ​de​ ​una​ ​sustancia​ ​pura​ ​es​ ​la​ ​masa​ ​que​ ​corresponde​ ​a​ ​1 
mol​ ​de​ ​dicha​ ​sustancia: 
La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa de una
sustancia o cuerpo, usando como medio de comparación la ‘fuerza’
de​ ​gravedad.
Es una palanca de primer grado de brazos iguales que, mediante el
establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de
dos​ ​cuerpos,​ ​permite​ ​comparar​ ​masas.
LEYES
 
LEY​ ​DE​ ​AVOGADRO 
 
Esta​ ​ley,​ ​descubierta​ ​por​ ​Avogadro​ ​a 
principios​ ​del​ ​siglo​ ​XIX,​ ​establece​ ​la 
relación​ ​entre​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas​ ​y​ ​su 
volumen​ ​cuando​ ​se​ ​mantienen 
constantes​ ​la​ ​temperatura​ ​y​ ​la​ ​presión. 
Recuerda​ ​que​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas​ ​la 
medimos​ ​en​ ​moles. 
 
El​ ​volumen​ ​es​ ​directamente​ ​proporcional​ ​a​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas: 
● Si​ ​aumentamos​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas,​ ​aumentará​ ​el​ ​volumen. 
● Si​ ​disminuimos​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas,​ ​el​ ​volumen​ ​disminuye. 
FORMULA: 
 
 
Relación​ ​entre​ ​la​ ​presión​ ​y​ ​el​ ​volumen​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​cuando​ ​la 
temperatura​ ​es​ ​constante 
 
Fue descubierta por Robert       
Boyle en 1662. Edme Mariotte         
también llegó a la misma         
conclusión que Boyle, pero no         
publicó sus trabajos hasta 1676.         
Esta es la razón por la que en               
muchos libros encontramos esta       
ley con el nombre de Ley de             
Boyle​ ​y​ ​Mariotte. 
La ley de Boyle establece que la             
presión de un gas en un           
recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del               
recipiente,​ ​cuando​ ​la​ ​temperatura​ ​es​ ​constante. 
 
El​ ​volumen​ ​es​ ​inversamente​ ​proporcional​ ​a​ ​la​ ​presión: 
● Si​ ​la​ ​presión​ ​aumenta,​ ​el​ ​volumen​ ​disminuye. 
● Si​ ​la​ ​presión​ ​disminuye,​ ​el​ ​volumen​ ​aumenta. 
 
Relación​ ​entre​ ​la​ ​temperatura​ ​y​ ​el​ ​volumen​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​cuando​ ​la 
presión​ ​es​ ​constante. 
 
 
 
En​ ​1787,​ ​Jack​ ​Charles​ ​estudió​ ​por 
primera​ ​vez​ ​la​ ​relación​ ​entre​ ​el 
volumen​ ​y​ ​la​ ​temperatura​ ​de​ ​una 
muestra​ ​de​ ​gas​ ​a​ ​presión​ ​constante​ ​y 
observó​ ​que​ ​cuando​ ​se​ ​aumentaba​ ​la 
temperatura​ ​el​ ​volumen​ ​del​ ​gas 
también​ ​aumentaba​ ​y​ ​que​ ​al​ ​enfriar​ ​el 
volumen​ ​disminuye. 
 
 
 
El​ ​volumen​ ​es​ ​directamente​ ​proporcional​ ​a​ ​la​ ​temperatura​ ​del​ ​gas: 
● Si​ ​la​ ​temperatura​ ​aumenta,​ ​el​ ​volumen​ ​del​ ​gas​ ​aumenta. 
● Si​ ​la​ ​temperatura​ ​del​ ​gas​ ​disminuye,​ ​el​ ​volumen​ ​disminuye. 
 
 
 
 
Relación​ ​entre​ ​la​ ​presión​ ​y​ ​la​ ​temperatura​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​cuando​ ​el 
volumen​ ​es​ ​constante. 
 
 
​ ​Fue​ ​enunciada​ ​por​ ​Joseph 
Louis​ ​Gay-Lussac​ ​a​ ​principios 
de​ ​1800. 
Establece​ ​la​ ​relación​ ​entre​ ​la 
temperatura​ ​y​ ​la​ ​presión​ ​de 
un​ ​gas​ ​cuando​ ​el​ ​volumen​ ​es 
constante. 
 
 
La​ ​presión​ ​del​ ​gas​ ​es​ ​directamente​ ​proporcional​ ​a​ ​su​ ​temperatura: 
● Si​ ​aumentamos​ ​la​ ​temperatura,​ ​aumentará​ ​la​ ​presión. 
● Si​ ​disminuimos​ ​la​ ​temperatura,​ ​disminuirá​ ​la​ ​presión. 
 
 
 
 
La​ ​​ley​ ​de​ ​los​ ​gases​ ​ideales 
es​ ​la​ ​ecuación​ ​de​ ​estado​ ​del 
gas​ ​ideal,​ ​un​ ​gas​ ​hipotético 
formado​ ​por​ ​partículas 
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. 
 
 
 
La​ ​​ley​ ​general​ ​de​ ​los 
gases​​ ​es​ ​una​ ​ley​ ​de​ ​los 
gases​ ​que​ ​combina​ ​la​ ​ley 
de​ ​Boyle-Mariotte,​ ​la​ ​ley​ ​de 
Charles​ ​y​ ​la​ ​ley​ ​de 
Gay-Lussac.​ ​Estas​ ​leyes 
matemáticamente​ ​se 
refieren​ ​a​ ​cada​ ​una​ ​de​ ​las 
variables​ ​termodinámicas​ ​con​ ​relación​ ​a​ ​otra​ ​mientras​ ​todo​ ​lo​ ​demás 
se​ ​mantiene​ ​constante. 
 
 
 
Postula​ ​lo​ ​siguiente: 
 
1. Los​ ​gases​ ​están​ ​constituidos​ ​por​ ​partículas​ ​que​ ​se​ ​mueven​ ​en 
línea​ ​recta​ ​y​ ​al​ ​azar. 
 
Según​ ​la​ ​teoría​ ​cinético-molecular​ ​los​ ​átomos​ ​o​ ​moléculas​ ​que​ ​componen​ ​cualquier​ ​gas​ ​pueden​ ​ser
considerados​ ​como​ ​partículas.
Así,​ ​la​ ​TCM​ ​considera​ ​que​ ​un​ ​gas​ ​está​ ​constituido​ ​por​ ​una​ ​gran​ ​cantidad​ ​de​ ​partículas​ ​que​ ​se
mueven​ ​aleatoriamente​ ​y​ ​con​ ​trayectorias​ ​rectilíneas.
​ ​2.​ ​​ ​Este​ ​movimiento​ ​se​ ​modifica​ ​si​ ​las​ ​partículas​ ​chocan​ ​entre​ ​sí​ ​o 
contra​ ​las​ ​partículas​ ​del​ ​recipiente. 
Este​ ​movimiento​ ​rectilíneo​ ​solamente​ ​se​ ​ve​ ​alterado​ ​cuando​ ​se​ ​producen
choques​ ​elásticos​ ​entre​ ​las​ ​propias​ ​partículas​ ​o​ ​entre​ ​éstas​ ​y​ ​las​ ​paredes​ ​del
recipiente.
La​ ​Teoría​ ​Cinética​ ​considera​ ​que​ ​estos​ ​choques​ ​tienen​ ​una​ ​duración
despreciable,​ ​es​ ​decir,​ ​son​ ​instantáneos.
Si​ ​consideramos​ ​el​ ​conjunto​ ​de​ ​partículas,​ ​la​ ​distancia​ ​media​ ​que​ ​recorren​ ​sin
chocar​ ​recibe​ ​el​ ​nombre​ ​de​ ​recorrido​ ​libre​ ​medio.
3.​ ​​​ ​El​ ​volumen​ ​de​ ​las​ ​partículas​ ​se​ ​considera​ ​despreciable​ ​comparado 
con​ ​el​ ​volumen​ ​del​ ​gas. 
 
 
Debido​ ​al​ ​movimiento​ ​constante​ ​de​ ​sus​ ​partículas,​ ​los​ ​gases​ ​ocupan​ ​todo
el​ ​volumen​ ​disponible​ ​del​ ​recipiente.
El​ ​tercer​ ​postulado​ ​de​ ​la​ ​teoría​ ​cinético-molecular​ ​dice​ ​que​ ​el​ ​volumen​ ​del
conjunto​ ​de​ ​partículas​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​se​ ​considera​ ​despreciable​ ​en
comparación​ ​con​ ​el​ ​volumen​ ​ocupado​ ​por​ ​el​ ​propio​ ​gas.
 
4.​ ​Entre​ ​las​ ​partículas​ ​no​ ​existen​ ​fuerzas​ ​atractivas​ ​o​ ​repulsivas. 
 
Como​ ​hemos​ ​visto​ ​en​ ​el​ ​segundo
postulado,​ ​los​ ​choques​ ​entre​ ​las
partículas​ ​son​ ​elásticos​ ​y​ ​esto​ ​quiere
decir​ ​que​ ​la​ ​energía​ ​cinética​ ​media​ ​de
las​ ​partículas​ ​no​ ​se​ ​altera​ ​como
consecuencia​ ​de​ ​los​ ​choques.
En​ ​la​ ​figura​ ​(b)​ ​se​ ​representa​ ​un
conjunto​ ​de​ ​partículas​ ​entre​ ​las​ ​que
existen​ ​fuerzas​ ​de​ ​atracción​ ​y​ ​de
repulsión.​ ​El​ ​tipo​ ​choque​ ​que​ ​se​ ​da​ ​entre
ellas​ ​se​ ​llama​ ​inelástico​ ​y​ ​la​ ​energía
cinética​ ​media​ ​ya​ ​no​ ​permanece
constante​ ​tras​ ​ellos.
Según​ ​la​ ​teoría​ ​cinético-molecular​ ​los​ ​gases​ ​se​ ​comportan​ ​como​ ​en​ ​la​ ​figura​ ​(a)
 
5.​ ​La​ ​Ec​ ​media​ ​de​ ​las​ ​partículas​ ​es​ ​proporcional​ ​a​ ​la​ ​temperatura 
absoluta​ ​del​ ​gas. 
Ec=k⋅T 
 
 
 
 
 
La​ ​presión​ ​es​ ​proporcional​ ​al​ ​número​ ​de​ ​moléculas​ ​por​ ​unidad​ ​de​ ​volumen​ ​y​ ​a​ ​la 
energía​ ​cinética​ ​traslacional​ ​promedio​ ​de​ ​la​ ​molécula. 
 
Debido​ ​a​ ​que​ ​en​ ​un​ ​gas​ ​el​ ​número​ ​de​ ​moléculas​ ​es​ ​del​ ​orden​ ​de​ ​1023,​ ​la 
cantidad​ ​de​ ​movimiento​ ​transferida​ ​a​ ​la​ ​pared​ ​es​ ​constante​ ​y​ ​uniforme​ ​en​ ​todos 
los​ ​puntos​ ​en​ ​situación​ ​de​ ​equilibrio​ ​térmico.​ ​En​ ​otras​ ​palabras,​ ​la​ ​presión​ ​en​ ​un 
gas​ ​es​ ​la​ ​misma​ ​en​ ​todos​ ​los​ ​puntos​ ​del​ ​recipiente​ ​cuando​ ​existe​ ​equilibrio 
térmico. 
 
 
 
Vamos​ ​a​ ​partir​ ​de​ ​la​ ​ecuación​ ​que​ ​hemos​ ​obtenido​ ​para​ ​la​ ​presión:
P=23(NV)(12mv​2​¯)​P=23(NV)(12mv2¯)
Es​ ​posible​ ​comprender​ ​mejor​ ​el​ ​significado​ ​de​ ​la​ ​temperatura​ ​si​ ​escribimos​ ​la​ ​ecuación​ ​anterior
como:
PV=23N(12mv​2​¯)​PV=23N(12mv2¯)
Comparándola​ ​con​ ​la​ ​ecuación​ ​de​ ​estado​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​ideal:
PV=Nk​B​T​PV=NkBT
De​ ​aquí​ ​encontramos​ ​que
T=23k​B​(12mv​2​¯)​T=23kB(12mv2¯)
Podemos​ ​despejar​ ​la​ ​energía​ ​cinética​ ​molecular​ ​como:
12mv​2​¯=32k​B​T​12mv2¯=32kBT
Puesto​ ​que​ ​​v​2x​¯=​13​v​2​¯​vx2¯=13v2¯,​ ​se​ ​concluye​ ​que
12mv​2x​¯=12k​B​T​12mvx2¯=12kBT
El​ ​siguiente​ ​teorema,​ ​llamado​ ​el​ ​teorema​ ​de​ ​la​ ​equipartición​ ​de​ ​la​ ​energía,​ ​establece​ ​que:
La​ ​energía​ ​de​ ​un​ ​sistema​ ​en​ ​equilibrio​ ​térmico​ ​se​ ​divide​ ​por​ ​igual​ ​entre​ ​todos​ ​los​ ​grados​ ​de
libertad.
La​ ​energía​ ​cinética​ ​traslacional​ ​de​ ​N​ ​moléculas​ ​es​ ​simplemente​ ​N​ ​veces​ ​la​ ​energía​ ​promedio
por​ ​molécula,​ ​entonces:
E​c​=N(12mv​2​¯)=32k​B​T=32nRT​Ec=N(12mv2¯)=32kBT=32nRT
Puesto​ ​que​ ​​v​2​¯−−√​v2¯​ ​se​ ​conoce​ ​como​ ​velocidad​ ​cuadrática​ ​media​ ​de​ ​las​ ​moléculas​ ​(rms,​ ​por
sus​ ​siglas​ ​en​ ​inglés).​ ​Para​ ​la​ ​velocidad​ ​rms​ ​tenemos:
v​rms​=v​2​¯−−√=3k​B​Tm−−−−−√=3RTM
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SOLUCIÓN​ ​EJERCICIOS 
 
 
1. 
 
 
 
 
2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. 
 
 
 
 
 
 
 
4. 
 
 
 
 
 
 
 
5. 
 
 
 
6. 
 
 
 
 
 
7. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSIONES 
 
● Esta​ ​actividad​ ​nos​ ​permitió​ ​ampliar​ ​nuestros​ ​conocimientos​ ​y 
practicarlos​ ​en​ ​un​ ​entorno​ ​distinto. 
● Los​ ​ejercicios​ ​nos​ ​ayudan​ ​a​ ​reforzar​ ​conocimientos​ ​previos 
adquiridos​ ​en​ ​el​ ​aula​ ​de​ ​clase. 
● La​ ​teoría​ ​también​ ​es​ ​muy​ ​necesaria​ ​ya​ ​que​ ​podemos​ ​aprender 
el​ ​origen​ ​de​ ​cada​ ​ley​ ​y​ ​como​ ​funciona. 
 

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LABORATORIO DE GASES

  • 1. LABORATORIO​ ​DE​ ​GASES CLAUDIA​ ​MARCELA​ ​GUZMÀN​ ​FERNÀNDEZ I.E​ ​EXALUMNAS​ ​DE​ ​LA​ ​PRESENTACIÒN IBAGUÈ QUÌMICA 10-1 2017
  • 2. LABORATORIO​ ​DE​ ​GASES CLAUDIA​ ​MARCELA​ ​GUZMÀN FERNÀNDEZ DIANA​ ​FERNANDA​ ​JARAMILLO CARDENAS EXALUMNAS​ ​DE​ ​LA​ ​PRESENTACIÒN IBAGUÈ 10-1 2017
  • 3. INTRODUCCIÒN En​ ​este​ ​trabajo​ ​vamos​ ​a​ ​estudiar​ ​el​ ​comportamiento​ ​de​ ​los​ ​gases​ ​y​ ​cómo​ ​la​ ​ciencia​ ​ha​ ​tratado de​ ​encontrar​ ​una​ ​explicación​ ​para​ ​este​ ​comportamiento.​​ ​Se​ ​proporcionan​ ​conceptos, ejemplos,​ ​ejercicios​ ​relacionados​ ​con​ ​los​ ​gases​ ​y​ ​sus​ ​leyes​ ​correspondientes. Encontraremos​ ​informaciòn​ ​sobre​ ​los​ ​gases​ ​ideales​ ​y​ ​sus​ ​estados​ ​mediante​ ​una​ ​serie​ ​de pantallazos​ ​proporcionados​ ​por​ ​la​ ​pàgina http://www.educaplus.org/gases/estagregacion.html​. OBJETIVOS ● Tener​ ​claros​ ​los​ ​conocimientos​ ​bàsicos​ ​relacionados​ ​con​ ​los​ ​gases​ ​ideales. ● Mediante​ ​los​ ​ejemplos​ ​saber​ ​cómo​ ​se​ ​comportan​ ​los​ ​gases​ ​en​ ​cada​ ​uno​ ​de sus​ ​estados. ● Conocer​ ​las​ ​teorìas​ ​proporcionadas​ ​por​ ​la​ ​pàgina.
  • 4. MARCO​ ​TEÒRICO    ESTADOS​ ​DE​ ​AGREGACIÒN    Los​ ​estados​ ​de​ ​agregación,​ ​sólido,​ ​líquido​ ​y​ ​gaseoso,​ ​dependen  fundamentalmente​ ​de​ ​las​ ​condiciones​ ​de​ ​presión​ ​y​ ​temperatura​ ​a​ ​las​ ​que​ ​esté  sometida​ ​la​ ​materia.    ESTADO​ ​SÒLIDO        En​ ​el​ ​estado​ ​sólido​ ​los​ ​átomos​ ​o​ ​moléculas  ocupan​ ​posiciones​ ​fijas​ ​aunque​ ​se​ ​encuentran  vibrando​ ​en​ ​esas​ ​posiciones​ ​con​ ​una​ ​capacidad  de​ ​movimiento​ ​limitada. 
  • 5.   ESTADO​ ​LÌQUIDO          En​ ​el​ ​estado​ ​líquido​ ​la​ ​fuerza​ ​de  cohesión​ ​que​ ​mantiene​ ​unidas​ ​a​ ​las  moléculas​ ​es​ ​mucho​ ​menor.  En​ ​un​ ​líquido​ ​las​ ​moléculas​ ​tienen  una​ ​cierta​ ​capacidad​ ​de​ ​movimiento  que,​ ​en​ ​gran​ ​medida,​ ​está​ ​limitada  por​ ​las​ ​otras​ ​moléculas​ ​que​ ​tienen​ ​alrededor.   
  • 6. ESTADO​ ​GASEOSO              En​ ​un​ ​gas​ ​las​ ​moléculas​ ​se  encuentran​ ​muy​ ​lejanas​ ​unas​ ​de  otras​ ​y​ ​se​ ​mueven​ ​en​ ​todas  direcciones​ ​con​ ​libertad​ ​absoluta.           
  • 7. TEMPERATURA    Según​ ​la​ ​teoría​ ​cinética,​ ​la​ ​temperatura​ ​es  una​ ​medida​ ​de​ ​la​ ​energía​ ​cinética​ ​media​ ​de  los​ ​átomos​ ​y​ ​moléculas​ ​que​ ​constituyen​ ​un  sistema.​ ​Dado​ ​que​ ​la​ ​energía​ ​cinética  depende​ ​de​ ​la​ ​velocidad,​ ​podemos​ ​decir  que​ ​la​ ​temperatura​ ​está​ ​relacionada​ ​con​ ​las  velocidades​ ​medias​ ​de​ ​las​ ​moléculas​ ​del  gas.      Hay​ ​varias​ ​escalas​ ​para​ ​medir​ ​la​ ​temperatura;​ ​las​ ​más​ ​conocidas​ ​y  utilizadas​ ​son​ ​las​ ​escalas​ ​Celsius​ ​(ºC),​ ​Kelvin​ ​(K)​ ​y​ ​Fahrenheit​ ​(ºF).​ ​En  este​ ​trabajo​ ​sólo​ ​utilizaremos​ ​las​ ​dos​ ​primeras.    ​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​                  
  • 8. PRESIÒN    Otra​ ​unidad​ ​muy​ ​utilizada​ ​para​ ​medir​ ​la​ ​presión,​ ​aunque​ ​no  pertenece​ ​al​ ​Sistema​ ​Internacional,​ ​es​ ​el​ ​milímetro​ ​de  mercurio​ ​(mm​ ​Hg)​ ​que​ ​representa​ ​una​ ​presión​ ​equivalente  al​ ​peso​ ​de​ ​una​ ​columna​ ​de​ ​mercurio​ ​de​ ​1​ ​mm​ ​de​ ​altura.  Esta​ ​unidad​ ​está​ ​relacionada​ ​con​ ​la​ ​experiencia​ ​de​ ​Torricelli  que​ ​encontró,​ ​utilizando​ ​un​ ​barómetro​ ​de​ ​mercurio,​ ​que​ ​al  nivel​ ​del​ ​mar​ ​la​ ​presión​ ​atmosférica​ ​era​ ​equivalente​ ​a​ ​la  ejercida​ ​por​ ​una​ ​columna​ ​de​ ​mercurio​ ​de​ ​760​ ​mm​ ​de​ ​altura.   En este caso la fuerza se correspondería con el peso                    (​m⋅g​m⋅g)​ ​de​ ​la​ ​columna​ ​de​ ​mercurio​ ​por​ ​lo​ ​que  P=m⋅gS​P=m⋅gS  Como​ ​la​ ​masa​ ​puede​ ​expresarse​ ​como​ ​el​ ​producto​ ​de​ ​la  densidad​ ​por​ ​el​ ​volumen​ ​(​m=d⋅V​m=d⋅V),​ ​si​ ​sustituimos  será:  P=d⋅V⋅gS​P=d⋅V⋅gS  y​ ​dado​ ​que  el​ ​volumen​ ​es​ ​el​ ​producto​ ​de​ ​la​ ​superficie​ ​de​ ​la  base​ ​por​ ​la​ ​altura​ ​(​V=S⋅h​V=S⋅h),​ ​tenemos  P=d⋅S⋅h⋅gS​P=d⋅S⋅h⋅gS  y​ ​simplificando​ ​tenemos:  P=d⋅g⋅h​P=d⋅g⋅h  que​ ​nos​ ​permite​ ​calcular​ ​la​ ​presión​ ​en​ ​función  de​ ​la​ ​densidad,​ ​la​ ​intensidad​ ​del​ ​campo  gravitatorio​ ​y​ ​la​ ​altura​ ​de​ ​la​ ​columna. 
  • 9. VOLUMEN  El​ ​volumen​ ​es​ ​el​ ​espacio​ ​que​ ​ocupa​ ​un  sistema.​ ​Recuerda​ ​que​ ​los​ ​gases​ ​ocupan  todo​ ​el​ ​volumen​ ​disponible​ ​del​ ​recipiente​ ​en  el​ ​que​ ​se​ ​encuentran.​ ​Decir​ ​que​ ​el​ ​volumen  de​ ​un​ ​recipiente​ ​que​ ​contiene​ ​un​ ​gas​ ​ha  cambiado​ ​es​ ​equivalente​ ​a​ ​decir​ ​que​ ​ha  cambiado​ ​el​ ​volumen​ ​del​ ​gas.    En​ ​el​ ​laboratorio​ ​se​ ​utilizan​ ​frecuentemente​ ​jeringuillas​ ​como  recipientes​ ​de​ ​volumen​ ​variable​ ​cuando​ ​se​ ​quiere​ ​experimentar​ ​con  gases.    
  • 10.     Hay muchas unidades para medir el volumen. En este                  trabajo​ ​usaremos​ ​el​ ​litro​ ​(L)​ ​y​ ​el​ ​mililitro​ ​(mL)  Su​ ​equivalencia​ ​es:  1L​ ​=​ ​1000​ ​mL    Como 1 L es equivalente a 1              dm3, es decir a 1000 cm3,            tenemos que el mL y el cm3              son​ ​unidades​ ​equivalentes.      CANTIDAD​ ​DE​ ​GAS  La cantidad de gas está relacionada con el número total de                      moléculas que se encuentran en un recipiente. La unidad que                    utilizamos​ ​para​ ​medir​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas​ ​es​ ​el​ ​mol.  Un​ ​mol​ ​es​ ​una​ ​cantidad​ ​igual​ ​al​ ​llamado​ ​número​ ​de​ ​Avogadro:  1​ ​mol​ ​de​ ​moléculas=​ ​6,022·1023​ ​moléculas 
  • 11. 1​ ​mol​ ​de​ ​átomos=​ ​6,022·1023​ ​átomos  ¡¡¡​ ​602.200.000.000.000.000.000.000​ ​!!!  La​ ​masa​ ​molar​ ​de​ ​una​ ​sustancia​ ​pura​ ​es​ ​la​ ​masa​ ​que​ ​corresponde​ ​a​ ​1  mol​ ​de​ ​dicha​ ​sustancia:  La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa de una sustancia o cuerpo, usando como medio de comparación la ‘fuerza’ de​ ​gravedad. Es una palanca de primer grado de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos​ ​cuerpos,​ ​permite​ ​comparar​ ​masas.
  • 12. LEYES   LEY​ ​DE​ ​AVOGADRO    Esta​ ​ley,​ ​descubierta​ ​por​ ​Avogadro​ ​a  principios​ ​del​ ​siglo​ ​XIX,​ ​establece​ ​la  relación​ ​entre​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas​ ​y​ ​su  volumen​ ​cuando​ ​se​ ​mantienen  constantes​ ​la​ ​temperatura​ ​y​ ​la​ ​presión.  Recuerda​ ​que​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas​ ​la  medimos​ ​en​ ​moles.    El​ ​volumen​ ​es​ ​directamente​ ​proporcional​ ​a​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas:  ● Si​ ​aumentamos​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas,​ ​aumentará​ ​el​ ​volumen.  ● Si​ ​disminuimos​ ​la​ ​cantidad​ ​de​ ​gas,​ ​el​ ​volumen​ ​disminuye. 
  • 13. FORMULA:      Relación​ ​entre​ ​la​ ​presión​ ​y​ ​el​ ​volumen​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​cuando​ ​la  temperatura​ ​es​ ​constante    Fue descubierta por Robert        Boyle en 1662. Edme Mariotte          también llegó a la misma          conclusión que Boyle, pero no          publicó sus trabajos hasta 1676.          Esta es la razón por la que en                muchos libros encontramos esta        ley con el nombre de Ley de              Boyle​ ​y​ ​Mariotte.  La ley de Boyle establece que la              presión de un gas en un            recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del                recipiente,​ ​cuando​ ​la​ ​temperatura​ ​es​ ​constante.    El​ ​volumen​ ​es​ ​inversamente​ ​proporcional​ ​a​ ​la​ ​presión:  ● Si​ ​la​ ​presión​ ​aumenta,​ ​el​ ​volumen​ ​disminuye.  ● Si​ ​la​ ​presión​ ​disminuye,​ ​el​ ​volumen​ ​aumenta.   
  • 14. Relación​ ​entre​ ​la​ ​temperatura​ ​y​ ​el​ ​volumen​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​cuando​ ​la  presión​ ​es​ ​constante.        En​ ​1787,​ ​Jack​ ​Charles​ ​estudió​ ​por  primera​ ​vez​ ​la​ ​relación​ ​entre​ ​el  volumen​ ​y​ ​la​ ​temperatura​ ​de​ ​una  muestra​ ​de​ ​gas​ ​a​ ​presión​ ​constante​ ​y  observó​ ​que​ ​cuando​ ​se​ ​aumentaba​ ​la  temperatura​ ​el​ ​volumen​ ​del​ ​gas  también​ ​aumentaba​ ​y​ ​que​ ​al​ ​enfriar​ ​el  volumen​ ​disminuye.        El​ ​volumen​ ​es​ ​directamente​ ​proporcional​ ​a​ ​la​ ​temperatura​ ​del​ ​gas:  ● Si​ ​la​ ​temperatura​ ​aumenta,​ ​el​ ​volumen​ ​del​ ​gas​ ​aumenta.  ● Si​ ​la​ ​temperatura​ ​del​ ​gas​ ​disminuye,​ ​el​ ​volumen​ ​disminuye.       
  • 15.   Relación​ ​entre​ ​la​ ​presión​ ​y​ ​la​ ​temperatura​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​cuando​ ​el  volumen​ ​es​ ​constante.      ​ ​Fue​ ​enunciada​ ​por​ ​Joseph  Louis​ ​Gay-Lussac​ ​a​ ​principios  de​ ​1800.  Establece​ ​la​ ​relación​ ​entre​ ​la  temperatura​ ​y​ ​la​ ​presión​ ​de  un​ ​gas​ ​cuando​ ​el​ ​volumen​ ​es  constante.      La​ ​presión​ ​del​ ​gas​ ​es​ ​directamente​ ​proporcional​ ​a​ ​su​ ​temperatura:  ● Si​ ​aumentamos​ ​la​ ​temperatura,​ ​aumentará​ ​la​ ​presión.  ● Si​ ​disminuimos​ ​la​ ​temperatura,​ ​disminuirá​ ​la​ ​presión.       
  • 16.   La​ ​​ley​ ​de​ ​los​ ​gases​ ​ideales  es​ ​la​ ​ecuación​ ​de​ ​estado​ ​del  gas​ ​ideal,​ ​un​ ​gas​ ​hipotético  formado​ ​por​ ​partículas  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.        La​ ​​ley​ ​general​ ​de​ ​los  gases​​ ​es​ ​una​ ​ley​ ​de​ ​los  gases​ ​que​ ​combina​ ​la​ ​ley  de​ ​Boyle-Mariotte,​ ​la​ ​ley​ ​de  Charles​ ​y​ ​la​ ​ley​ ​de  Gay-Lussac.​ ​Estas​ ​leyes  matemáticamente​ ​se  refieren​ ​a​ ​cada​ ​una​ ​de​ ​las  variables​ ​termodinámicas​ ​con​ ​relación​ ​a​ ​otra​ ​mientras​ ​todo​ ​lo​ ​demás  se​ ​mantiene​ ​constante.   
  • 17.     Postula​ ​lo​ ​siguiente:    1. Los​ ​gases​ ​están​ ​constituidos​ ​por​ ​partículas​ ​que​ ​se​ ​mueven​ ​en  línea​ ​recta​ ​y​ ​al​ ​azar.    Según​ ​la​ ​teoría​ ​cinético-molecular​ ​los​ ​átomos​ ​o​ ​moléculas​ ​que​ ​componen​ ​cualquier​ ​gas​ ​pueden​ ​ser considerados​ ​como​ ​partículas. Así,​ ​la​ ​TCM​ ​considera​ ​que​ ​un​ ​gas​ ​está​ ​constituido​ ​por​ ​una​ ​gran​ ​cantidad​ ​de​ ​partículas​ ​que​ ​se mueven​ ​aleatoriamente​ ​y​ ​con​ ​trayectorias​ ​rectilíneas. ​ ​2.​ ​​ ​Este​ ​movimiento​ ​se​ ​modifica​ ​si​ ​las​ ​partículas​ ​chocan​ ​entre​ ​sí​ ​o  contra​ ​las​ ​partículas​ ​del​ ​recipiente.  Este​ ​movimiento​ ​rectilíneo​ ​solamente​ ​se​ ​ve​ ​alterado​ ​cuando​ ​se​ ​producen choques​ ​elásticos​ ​entre​ ​las​ ​propias​ ​partículas​ ​o​ ​entre​ ​éstas​ ​y​ ​las​ ​paredes​ ​del recipiente. La​ ​Teoría​ ​Cinética​ ​considera​ ​que​ ​estos​ ​choques​ ​tienen​ ​una​ ​duración despreciable,​ ​es​ ​decir,​ ​son​ ​instantáneos. Si​ ​consideramos​ ​el​ ​conjunto​ ​de​ ​partículas,​ ​la​ ​distancia​ ​media​ ​que​ ​recorren​ ​sin chocar​ ​recibe​ ​el​ ​nombre​ ​de​ ​recorrido​ ​libre​ ​medio.
  • 18. 3.​ ​​​ ​El​ ​volumen​ ​de​ ​las​ ​partículas​ ​se​ ​considera​ ​despreciable​ ​comparado  con​ ​el​ ​volumen​ ​del​ ​gas.      Debido​ ​al​ ​movimiento​ ​constante​ ​de​ ​sus​ ​partículas,​ ​los​ ​gases​ ​ocupan​ ​todo el​ ​volumen​ ​disponible​ ​del​ ​recipiente. El​ ​tercer​ ​postulado​ ​de​ ​la​ ​teoría​ ​cinético-molecular​ ​dice​ ​que​ ​el​ ​volumen​ ​del conjunto​ ​de​ ​partículas​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​se​ ​considera​ ​despreciable​ ​en comparación​ ​con​ ​el​ ​volumen​ ​ocupado​ ​por​ ​el​ ​propio​ ​gas.   4.​ ​Entre​ ​las​ ​partículas​ ​no​ ​existen​ ​fuerzas​ ​atractivas​ ​o​ ​repulsivas.    Como​ ​hemos​ ​visto​ ​en​ ​el​ ​segundo postulado,​ ​los​ ​choques​ ​entre​ ​las partículas​ ​son​ ​elásticos​ ​y​ ​esto​ ​quiere decir​ ​que​ ​la​ ​energía​ ​cinética​ ​media​ ​de las​ ​partículas​ ​no​ ​se​ ​altera​ ​como consecuencia​ ​de​ ​los​ ​choques. En​ ​la​ ​figura​ ​(b)​ ​se​ ​representa​ ​un conjunto​ ​de​ ​partículas​ ​entre​ ​las​ ​que existen​ ​fuerzas​ ​de​ ​atracción​ ​y​ ​de repulsión.​ ​El​ ​tipo​ ​choque​ ​que​ ​se​ ​da​ ​entre ellas​ ​se​ ​llama​ ​inelástico​ ​y​ ​la​ ​energía cinética​ ​media​ ​ya​ ​no​ ​permanece constante​ ​tras​ ​ellos. Según​ ​la​ ​teoría​ ​cinético-molecular​ ​los​ ​gases​ ​se​ ​comportan​ ​como​ ​en​ ​la​ ​figura​ ​(a)   5.​ ​La​ ​Ec​ ​media​ ​de​ ​las​ ​partículas​ ​es​ ​proporcional​ ​a​ ​la​ ​temperatura  absoluta​ ​del​ ​gas.  Ec=k⋅T       
  • 19.     La​ ​presión​ ​es​ ​proporcional​ ​al​ ​número​ ​de​ ​moléculas​ ​por​ ​unidad​ ​de​ ​volumen​ ​y​ ​a​ ​la  energía​ ​cinética​ ​traslacional​ ​promedio​ ​de​ ​la​ ​molécula.    Debido​ ​a​ ​que​ ​en​ ​un​ ​gas​ ​el​ ​número​ ​de​ ​moléculas​ ​es​ ​del​ ​orden​ ​de​ ​1023,​ ​la  cantidad​ ​de​ ​movimiento​ ​transferida​ ​a​ ​la​ ​pared​ ​es​ ​constante​ ​y​ ​uniforme​ ​en​ ​todos  los​ ​puntos​ ​en​ ​situación​ ​de​ ​equilibrio​ ​térmico.​ ​En​ ​otras​ ​palabras,​ ​la​ ​presión​ ​en​ ​un  gas​ ​es​ ​la​ ​misma​ ​en​ ​todos​ ​los​ ​puntos​ ​del​ ​recipiente​ ​cuando​ ​existe​ ​equilibrio  térmico.        Vamos​ ​a​ ​partir​ ​de​ ​la​ ​ecuación​ ​que​ ​hemos​ ​obtenido​ ​para​ ​la​ ​presión: P=23(NV)(12mv​2​¯)​P=23(NV)(12mv2¯) Es​ ​posible​ ​comprender​ ​mejor​ ​el​ ​significado​ ​de​ ​la​ ​temperatura​ ​si​ ​escribimos​ ​la​ ​ecuación​ ​anterior como: PV=23N(12mv​2​¯)​PV=23N(12mv2¯) Comparándola​ ​con​ ​la​ ​ecuación​ ​de​ ​estado​ ​de​ ​un​ ​gas​ ​ideal: PV=Nk​B​T​PV=NkBT De​ ​aquí​ ​encontramos​ ​que
  • 20. T=23k​B​(12mv​2​¯)​T=23kB(12mv2¯) Podemos​ ​despejar​ ​la​ ​energía​ ​cinética​ ​molecular​ ​como: 12mv​2​¯=32k​B​T​12mv2¯=32kBT Puesto​ ​que​ ​​v​2x​¯=​13​v​2​¯​vx2¯=13v2¯,​ ​se​ ​concluye​ ​que 12mv​2x​¯=12k​B​T​12mvx2¯=12kBT El​ ​siguiente​ ​teorema,​ ​llamado​ ​el​ ​teorema​ ​de​ ​la​ ​equipartición​ ​de​ ​la​ ​energía,​ ​establece​ ​que: La​ ​energía​ ​de​ ​un​ ​sistema​ ​en​ ​equilibrio​ ​térmico​ ​se​ ​divide​ ​por​ ​igual​ ​entre​ ​todos​ ​los​ ​grados​ ​de libertad. La​ ​energía​ ​cinética​ ​traslacional​ ​de​ ​N​ ​moléculas​ ​es​ ​simplemente​ ​N​ ​veces​ ​la​ ​energía​ ​promedio por​ ​molécula,​ ​entonces: E​c​=N(12mv​2​¯)=32k​B​T=32nRT​Ec=N(12mv2¯)=32kBT=32nRT Puesto​ ​que​ ​​v​2​¯−−√​v2¯​ ​se​ ​conoce​ ​como​ ​velocidad​ ​cuadrática​ ​media​ ​de​ ​las​ ​moléculas​ ​(rms,​ ​por sus​ ​siglas​ ​en​ ​inglés).​ ​Para​ ​la​ ​velocidad​ ​rms​ ​tenemos: v​rms​=v​2​¯−−√=3k​B​Tm−−−−−√=3RTM
  • 21.
  • 22.
  • 33. CONCLUSIONES    ● Esta​ ​actividad​ ​nos​ ​permitió​ ​ampliar​ ​nuestros​ ​conocimientos​ ​y  practicarlos​ ​en​ ​un​ ​entorno​ ​distinto.  ● Los​ ​ejercicios​ ​nos​ ​ayudan​ ​a​ ​reforzar​ ​conocimientos​ ​previos  adquiridos​ ​en​ ​el​ ​aula​ ​de​ ​clase.  ● La​ ​teoría​ ​también​ ​es​ ​muy​ ​necesaria​ ​ya​ ​que​ ​podemos​ ​aprender  el​ ​origen​ ​de​ ​cada​ ​ley​ ​y​ ​como​ ​funciona.