sábado, 5 de diciembre de 2015

ENERGÍA CINÉTICA DE LA MATERIA

LA ENERGÍA CINÉTICA

LA ENERGÍA CINÉTICA DE LOS GASES





POSTULADOS DE LA ENERGÍA CINÉTICA DE LA MATERIA

POSTULADOS DE LA ENERGÍA CINÉTICA DE LA MATERIA

Las leyes de los gases desarrolladas por Boyle, Charles y Gay-Lussac, que establecieron las principales relaciones entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas, están basadas en observaciones empíricas y describen el comportamiento de los gases en términos macroscópicos. Sin embargo, existe otra opción para aproximarse al comportamiento de los gases: a través de la teoría atómica que postula, básicamente, que todas las sustancias están compuestas por un gran número de pequeñas partículas (moléculas o átomos).

En principio, las propiedades observables de cualquier gas (presión, volumen y temperatura) están directamente ligadas a las moléculas que lo componen.

Los principios fundamentales de la teoría cinética son los siguientes:

1.- Los gases están compuestos de moléculas en movimiento aleatorio. Las molécula sufren colisiones aleatorias entre ellas y las paredes del recipiente contenedor del gas.

2.- Las colisiones entre las moléculas del gas y entre ellas y las paredes son elásticas.

3.- El volumen total ocupado por las moléculas del gas es insignificante frente al volumen del contenedor. Esto es equivalente a afirmar que las distancias entre partículas son relativamente grandes si las comparamos con su tamaño.

4.- Las fuerzas de atracción entre las moléculas son insignificantes.

5.- Los efectos cuánticos son insignificantes. Esto significa que las distancias entre las partículas son mucho mayores que su longitud de onda termal de De Broglie, y las moléculas pueden ser tratadas como objetos clásicos.

6.- Adicionalmente, si el gas está en el interior de un recipiente, las colisiones con sus paredes se asume que son instantáneas y perfectamente elásticas.

Estos postulados describen el comportamiento de un gas ideal. Los gases reales se aproximan a este comportamiento ideal en condiciones de baja densidad y temperatura.
Según el modelo cinético molecular que se toma como válido hoy en día, como decíamos, todo material que vemos está formado por partículas muy pequeñas llamadas moléculas. Estas moléculas están en movimiento continuo y se encuentran unidas por la fuerza de cohesión que existe entre moléculas de una misma materia. Entre una y otra hay un espacio vacío, ya que están en continuo movimiento. Cuando las moléculas están muy juntas y se mueven en una posición fija, las fuerzas de cohesión son muy grandes. Es el estado sólido de la materia. En cambio cuando están algo más separadas y la fuerza de cohesión es menor, lo que les permite cambiar de posición libremente de forma independiente, estamos en presencia de un líquido. En el estado gaseoso, las moléculas están totalmente separadas unas de otras y se mueven libremente. Aquí no existe fuerza de cohesión. (FIGURA 1.1)

La energía de la materia, su fuerza de cohesión y el movimiento de las moléculas dependen de la temperatura. Es por eso que podemos lograr pasar una materia del estado líquido al gaseoso y del sólido al líquido, si aplicamos la cantidad de energía necesaria en forma de temperatura.
Esta teoría también describe el comportamiento y las propiedades de los gases. Todos los gases están formados por moléculas que se encuentran en movimiento continuo. Es un movimiento rápido, rectilíneo y aleatorio. Las moléculas de los gases están muy separadas entre sí y no ejercen fuerzas sobre otras moléculas, a excepción de cuando se produce una colisión.
1.1 En esta imagen de observa las moléculas de los diferentes estados de la materia.


POSTULADOS DEL MODELO CINÉTICO MOLECULAR


POSTULADOS DEL MODELO CINÉTICO MOLECULAR


  1. Toda la materia está constituida por pequeñas partículas llamadas moléculas.
    Las propiedades químicas de las moléculas dependen de su composición, mientras que las propiedades físicas dependen de las fuerzas que las moléculas ejercen entre sí y de la distancia que las separa.
  2. Las moléculas se encuentran en continuo movimiento. El promedio de la energía cinética de las moléculas depende de la temperatura.
  3. Las moléculas obedecen las leyes del movimiento de Newton. En los choques entre las moléculas, su momento lineal y su energía cinética no cambian. Dichos choques son elásticos.