Teoría cinética de la materia ejemplo
Si alguna vez has cambiado una bombilla incandescente, habrás observado que el interior de la bombilla está recubierto de un polvo negro. Esa capa negra son, en realidad, átomos de metal que se han escapado del filamento de tungsteno de la bombilla y se han condensado en su cristal (Figura 1). Aunque este pequeño residuo de tungsteno es molesto para los modernos a los que les gusta leer por la noche, a principios del siglo XX las bombillas solían quemar sus filamentos y ennegrecerse muy rápidamente. En 1913, el químico estadounidense Irving Langmuir descubrió una solución sorprendente para mantener las bombillas encendidas: llenar la bombilla con un gas inerte y no tóxico llamado argón.
En el siglo XVII, el matemático italiano Evangelista Torricelli construyó el primer barómetro de mercurio llenando un tubo de vidrio sellado por un extremo con mercurio e invirtiendo el extremo abierto en una cuba llena del metal líquido. Para sorpresa de sus contemporáneos, el tubo permaneció parcialmente lleno, casi como si algo empujara el mercurio de la cuba y obligara al metal líquido a subir por el tubo (figura 2). Lo más significativo es que el nivel al que subía el mercurio en el tubo cambiaba de un día para otro, lo que planteaba a los científicos el reto de explicar cómo el mercurio era forzado a subir por el tubo de cristal cerrado.
Fórmula de la teoría cinética de los gases
Los gases fueron una de las primeras sustancias estudiadas con el método científico moderno, desarrollado en el siglo XVII. No se tardó mucho en reconocer que todos los gases compartían ciertos comportamientos físicos, lo que sugirió que los gases podían describirse mediante una teoría global. La teoría cinética molecular de los gases es un modelo que nos ayuda a comprender las propiedades físicas de los gases a nivel molecular. Se basa en los siguientes conceptos:
Figura 6.6 “La teoría cinética molecular de los gases”. La teoría cinética molecular de los gases describe este estado de la materia como compuesto por partículas diminutas en constante movimiento con mucha distancia entre las partículas.
Dado que la mayor parte del volumen ocupado por un gas es espacio vacío, un gas tiene una densidad baja y puede expandirse o contraerse bajo la influencia adecuada. El hecho de que las partículas del gas estén en constante movimiento significa que dos o más gases siempre se mezclarán a medida que las partículas de los gases individuales se muevan y choquen entre sí. El número de colisiones que las partículas de gas hacen con las paredes de su recipiente y la fuerza con la que colisionan determinan la magnitud de la presión del gas.
Teoría cinética molecular
ResumenA efectos de este artículo, el tema de la teoría cinética de los gases se considera coextensivo con la teoría de la ecuación de Boltzmann. Consideramos únicamente la ecuación original de Maxwell y de Boltzmann para moléculas puntuales clásicas y fuerzas de corto alcance, dejando de lado las cuestiones igualmente interesantes pero distintas que surgen de la inclusión de grados de libertad internos, interacciones cuánticas, fuerzas cuadráticas inversas y gases imperfectos. El caso especial de un gas de Knudsen de partículas que fluyen libremente sólo se aborda, principalmente a efectos de comparación.Palabras claveEstas palabras clave fueron añadidas por la máquina y no por los autores. Este proceso es experimental y las palabras clave pueden actualizarse a medida que mejore el algoritmo de aprendizaje.
Postulados de la teoría cinética de los gases
La conexión entre las magnitudes macroscópicas de temperatura y presión y las magnitudes microscópicas de energía interna y momento es el tema de la teoría cinética de los gases. Utilizamos el gas ideal como sistema modelo para explorar las conexiones entre las magnitudes macroscópicas y microscópicas. A menudo, utilizaremos diagramas de presión-volumen (diagramas PV) para proporcionar una descripción de un proceso termodinámico que muestre el trabajo realizado y el cambio en la energía interna asociado a un aporte de energía.