Fisica General Burbano

TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR 309
por división de ambas: p
Vj
V
nj
= = x
n
j
«La composición en volumen de una mezcla de gases es igual a su fracción molar».
XIV – 20 Aplicaciones de la ecuación de los gases ideales
REDUCCIÓN DE UN GAS A CONDICIONES NORMALES. Se trata de conocer el volumen (V 0
) de un gas a
0º y 760 mm de presión conocido su volumen V y su presión p a tº. Por división de las expresiones
a tº y 0 ºC de la ecuación de estado:
pV = nRT
pV
= nRT
pV T
⇒ =
pV T
0 0 0 0 0 0
(5)
expresión que resuelve el problema.
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PASO DE UN GAS DE UNAS CONDICIONES A OTRAS. Se trata de pasar un gas a presión, volumen y
temperatura conocidas (p, V, t) a otras condiciones (p′, V′, t′) de las cuales se desconoce una de
ellas. Por división de las dos ecuaciones de estado: pV = nRT, p′V′ =nRT′ obtenemos:
ecuación que resuelve el problema.
VARIACIÓN DE LA DENSIDAD CON LA PRESIÓN Y TEMPERATURA. La masa de un gas es la misma a 0º
que a t, es decir:
obteniendo el valor de V 0
/V t
de la (5), se tiene:
Relacionando densidades a distintas temperaturas, se obtiene:
Las densidades de los gases son directamente proporcionales a las presiones e inversamente
proporcionales a las temperaturas absolutas.
DETERMINACIÓN DE LA MASA MOLECULAR DE UN GAS. Sabiendo que un mol de gas en condiciones
normales tiene un volumen de 22,4 l, para determinar su masa molecular (M m
) podemos aplicar la
siguiente proporción, conocido el volumen de gas en condiciones normales (V 0
) y su masa (m):
PROBLEMAS: 34al 42.
M
m
XIV – 21. Teoría cinético molecular
m = V r = V r ⇒ r = r
m
0 0 t t t 0
r
pV T
pV ′ ′ = T′
p
t = r t
0
p0
rt
pt
T
r′ = ′
p′
T
t
22,
4
m
= Mm
= 22,
4
V
V
0 0
E) TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR
Las moléculas de todos los cuerpos están animadas de un constante movimiento en los espacios
vacíos que existen entre ellas.
En los gases la energía cinética interna de las moléculas (referida al CM del sistema de partículas
que lo constituyen) es tan enorme que la fuerza de atracción molecular (cohesión) no se manifiesta
prácticamente, chocando contra las paredes de la vasija que las contiene, originando estos
últimos choques una fuerza contra las paredes que, considerada por unidad de superficie, determina
la presión del gas. Los espacios que existen entre las moléculas son tan inmensos en comparación
con el diámetro de las propias moléculas, que el volumen real de éstas (COVOLUMEN) es despreciable
en comparación con el intermolecular. El MOVIMIENTO CAÓTICO, desordenado, explica la
propiedad de expansión, adoptando los gases la forma y el volumen de la vasija en que están contenidos.
t
T0
T
V
V
0
t