Relación entre presión y volumen de un gas

miércoles, 21 de mayo de 2008

Para explicar este hecho se recurre a la teoría cinética de los gases: en el primer caso las moléculas están moviendose y chocando entre ellas y contra las paredes en el espacio que se encuentran. Cada uno de estos choques ejerce una fuerza contra las paredes. La suma de todos los choques se manifiesta como la presión del gas.

esto se puede observar cuando se realiza una jeringa , mientras menos espacio tenga mayor sera la presión.

La presión Atmosférica

Es la fuerza que el peso del aire ejerce sobre una unida de superficie terrestre.

El valor de la presión atmosférica la determino Evangelista Torricelli (1608-1682). Torricelli realizo el siguiente experimento:

Un tubo de vidrio de un metro de longitud cerrado por uno de sus extremos y lo introdujo por su extremo abierto en una cubeta que también contenía mercurio. El mercurio se situó exactamente a 760 milímetro. esta posición se alcanza cuando ambas fuerzas sustancias se igualan, es decir, la presión atmosférica es igual al peso de la columna de mercurio.

El instrumento que se usa para medir la presión atmosférica se llama Barómetro. A continuación conozcasmos algunas características de la atmósfera:

  • La presión atmosférica varía con la altura. A mayor altura, el aire es menos denso es decir, hay una menor cantidad de moléculas por unidad de volumen. Por lo mismo la presión ejercida también es menor.
En las capas interiores de la atmósfera, el aire es mas denso en consecuencia mas pesado porque la presión atmosférica es mayor.

  • La presión atmosférica se ejerce en todas direcciones. Aunque el aire es liviano, posee el peso suficiente para ejercer una gran presión sobre la superficie terrestre y sobre los cuerpos inmersos en el, en todas las direcciones y sentidos del espacio.

  • Importancia de la atmósfera. Los gases presentes en el aire se encuentran en constantes movimientos, formando los vientos que a su vez dan origen a olas y a corrientes marinas; al mismo tiempo, distribuyen la humedad en forma de precipitaciones dispersa en el polen y las semillas de las plantas, y hacen posible que los suelos se mantengan fertiles.

La Presión

Algunos conceptos de la fuerza son:

  • Fuerza (f) es la acción que un cuerpo ejerce sobre otro.
  • Todo cuerpo tiene un peso que es la fuerza con que la tierra la atrae.
  • Una fuerza , al actuar sobre un cuerpo, puede producir deformaciones.
La presión en cambio se puede expresar como:

P = F
A

La presión que ejerce un gas es una medida de la fuerza que aplica las partículas gaseosas,sobre una determinada superficie ( área ) del recipiente en que se encuentra. Para medir la presión de un gas dentro de un recipiente se utiliza un instrumento llamado Manómetro. Las unidades que se expresa la presión son: Milímetros de mercurio (mm de Hg), Torricellis (Torr), atmósferas (atm), milibares (mb), pascales (pa) y las equivalencias entre ellas son:


760 mm de Hg = 760 Torr = 1 Atm = 0,001 Mb = 101.300 Pa



Propiedades de los gases

Cuando hay un gas encerrado en un recipiente, como un globo, hasta una pequeña abertura para que el gas pueda salir, se dice entonces que los gases tienen la capacidad de fluir. La fluidez es la propiedad que tiene un gas para ocupar todo el espacio disponible debido a que, practicamente no posee fuerza de unión entre sus moléculas.

Los gases tienen además la capacidad de difusión, es decir, cuando se produce una emanación de gas en un punto especifico, por ejemplo, un escape de gas desde un balón, este tiende a ocupar todo el espacio donde se encuentra mezclandose con el aire. La difusión es la propiedad por la cual un gas se mezcla con otro debido al movimiento de sus moléculas.

Otra propiedad característica de los gases es su capacidad para ser comprimidos. La compresión es la disminución del volumen de un gas porque sus moléculas se acercan entre si, debido a la presión aplicada.

Los gases también ponen resistencia al movimiento de los cuerpos. esta propiedad se debe a una fuerza llamada roce.El roce dependerá del área de la superficie de contacto y de la velocidad con que se mueve por el aire, las partículas gaseosas chocan contra este, generando roce.

Los gases

Si se desea hacer un estudio de los gases hay que considerar algunos inconvenientes, por ejemplo: no se ven, algunos de ellos no tienen olor y son extremadamente livianos. Por ello, los filósofos griegos llegaron a pensar que no eran materia.

Para entender como es un gas, es útil emplear un modelo que sirva para explicar sus propiedades. Recordemos que un modelo científico se basa en resultados experimentales y en su interpretación, lo que nos ayuda a emplear nuestra visión y conocer lo que no es perceptible por nuestros ojos.

El modelo que explica el comportamiento de los gases se llama teoría cinética molecular de los gases.

Esta teoría plantea los siguientes conceptos:

  • Los gases están formados por partículas (átomos o moléculas).
  • Las partículas de estos gases, en condiciones ambientales, se encuentran a grandes distancias entre ellas.
  • Las partículas están en constantes movimiento, chocando entre ellas y contra las paredes del recipiente en que se encuentran.
  • Entre sus partículas no existen fuerzas de atracción o repulsión.
  • Un aumento de la temperatura de un gas aumenta también la velocidad a la que se mueven las partículas.
  • La presión que ejerce un gas se debe a los choques de las partículas sobre las paredes del recipiente en que se encuentra.


Mapa conceptual de la unidad

3º Unidad

Inicio: 28 de Abril
Término: 30 de Mayo

"Comportamiento de gases"

 
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