física plan diferenciado,gases ideales

8/2/2019 Fsica plan diferenciado,GASES IDEALES

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Fsica plan diferenciado

4to medioTERMODINAMICA


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GASES IDEALES


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EL MOVIMIENTO BROWNIANO

1827 ROBERT BROWN

Observa al microscopio Granos de polensuspendidos en agua Movimientostrayectorias quebradizas

Agua en calma

Explicacin: teora atmica explica que lostomos estn en continuo movimiento


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1905 Einstein

Analiza el movimiento browniano y determinade forma terica el tamao de la masa de lostomos.

dimetro de un tomo tpico que es de unos

10- 10m.


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Desde el punto de vista atmico o microscpico,las tres fases de la materia difieren. tomos ymolculas ejercen fuerzas atractivas entre s,

fuerzas que son de naturaleza elctrica,manteniendo una distancia mnima de separacin(si se acercan mucho se produce una repulsin

elctrica entre los electrones exteriores).


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GAS

Las fuerzas en un gas son an ms dbiles, lasvelocidades son altas, en todas direcciones ylas molculas no permanecen juntas Se

mueven rpidamente en todas direccioneschocando entre si


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LAS LEYES DE LOS GASES Y LA

TEMPERATURA ABSOLUTA

expresin de la variacin volumtrica

V = V0 T ,

donde V0 es el volumen inicial, T es lavariacin de temperatura y es el coeficiente

de dilatacin cbica.

ecuacion que permite describir como seexpande un gas, no resulta ser muy util, porque un gas ocupara todo el recipiente que loconten a


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El volumen de un gas va a depender tanto dela presin como la temperatura.

Por lo tanto es necesario establecer unarelacin entre la presin, la temperatura, elvolumen y masa de un gas

Esta ecuacin se conoce con el nombre deecuacin de estado


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Experimento para demostrar queexiste presin atmosfrica


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Ecuacin de estado

para una cantidad dada de gas ,el volumen de

un gas es inversamente proporcional a lapresin que se le aplique si el proceso se harealizado a temperatura constante.

Esta relacin se conoce como la ley de Boyle


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Ecuacin de estado

siendo n el nmero de moles y R la constanteuniversal de los gases.

El valor de la constante R es:

R = 8,3145 J/m K R= 0,082 ( lt.atm/ mol K ) R = 1,986caloras/mol.K)


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Ley de Boyle(1627-1691)

A temperatura constante, los volmenes que

ocupa una determinada masa de gas son

inversamente proporcionales a las presiones

que soporta


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RELACIONES TIPICAS DE PRESION OBTENIDASPOR BOYLE


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Edmundo Mariotte(1620-1684)

Postula paralelamente y de maneraindependiente la misma relacin.

Al representar grficamentelas variaciones de laspresiones con los volmenes atemperatura constante seobtiene una curva del tipohiperblica la que recibe elnombre de ISOTERMA


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Los gases que se rigen por la ley de Boyle yMariotte se denominan perfectos o ideales.

Dentro de los gases reales el oxgeno, elhidrgeno y el anhdrido carbnico son losque ms se aproximan con la caracterstica degases ideales.


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Esta ley tambin permite encontrar unarelacin entre la densidad y el volumen yentre la densidad y la presin. Como se tiene

que la densidad (D) es la razn entre masa (M)y volumen (V), entonces para una masa M setiene que :


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De acuerdo a la ley de Boyle y Mariotte se

tendr:

A continuacin podemos decir que:


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Esto nos dice que A temperatura constante, lasdensidades de un gas son directamenteproporcionales a las presiones que soporta.

La relacin que se da entre la temperatura y elvolumen se encontr un siglo despus que sepublic la ley de Boyle.


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Jacques Charles ( 1746-1823) para el caso en que la presin no es muy alta y

esta se mantiene constante, el volumen de ungas se incrementa en forma lineal con elaumento de la temperatura

Todos los gases se licuan a bajas temperaturas,as se tiene que el oxgeno lo hace a183C

OXIGENO LIQUIDO?


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INDEPENDIENTE DE LA PRESION cada vez queanalizo la relacin entre temperatura y volumen se

encuentra que a volumen 0, temperatura es de-273,15 C

Si di f i h l 273 C


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Si un gas se pudiera enfriar hasta los -273 C,seria la temperatura mas baja posible deencontrar.


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Gay-Lussac en llego a comprobar que :

A) a presin constante todos los gases tiene

el mismo coeficiente de dilacin cbica, el

cual tiene un valor de 1/273 0,00366C-1.

B) a volumen constante, todos los gases

tienen el mismo coeficiente de presin,

equivalente al de dilatacin cbica, sea,

1/273C-1.


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1884, lord Kelvin

Comprende el fenmeno e interpreta que-273,15C corresponde a la temperaturateorica mas baja posible, el cero absoluto.

Tomando al cero absoluto como punto departida, establece la escala de temperaturaabsoluta . Ahora conocida como escala kelvin

Un kelvin (K) es de igual magnitud que un

grado Celsius


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Ley de Charles.

a presin constante el volumen de unacantidad de gas es directamente proporcionala la temperatura absoluta

V1 /T1 = V2 /T2.


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La dependencia de volumen de un gas esta dada por:

k2 es la constante de proporcionalidad

k2 es igual para todos losGases a presin constante.

Comparamos dos conjuntos de

Condiciones: volumen y temperatura


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ejercicio


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ley de Gay-Lusacc

Volumen constante, la presin de un gas es

directamente proporcional a la temperatura

absoluta


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Ley de Avogadro

Complementa trabajos de Boyle, Charles,Gay Lussac.

Establece que: a iguales T y P, volmenesiguales de gases distintos, poseern la

misma cantidad de tomos o moleculas.

El volumen de cualquier gas debe ser

proporcional al numero de moles de

molculas presentes.


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Ley de avogadro

N representa el numero de moles, k3 es laconstante de proporcionalidad.

De la ley se desprende que , cuando dos gasesreaccionan entre si, los volmenes quereaccionan de cada uno de los gases tienen

una relacin simple entre si.


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Si el producto es un gas, su volumen serelaciona al volumen de los reactivos(demostrado antes por Gay Lussac)

Ej:A la misma T y P, losvolmenes de un gasson directamenteproporcionales al numero

de moles


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La relacion de volumen de hidrogenomolecular a nitrogeno molecular es 3:1,

La del amoniaco a hidrogeno moleular es 2:4,o 1:2.


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Ecuacion de gas ideal

Leyes de los gases

Las tres expresiones combinadasdan una ecuacion maestra:

PV=nRT

PV nRT


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PV=nRT R=constante de los gases

A 0C y 1atm (temperaturay presin estndar)TPE.

La ecuacin del gas ideal describe la relacinentre las 4 variables P, V, T y n.

Un gas ideal es un gas hipottico cuyocomportamiento de presin , volumen ytemperatura se puede describir completamente

por la ecuacin del gas ideal


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física plan diferenciado,gases ideales

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