propiedades termicas de la materia

Ecuaciones de estado
1. Las condiciones en que existe un material dado se describen con cantidades físicas como presión, volumen, temperatura y cantidad de sustancia. Por ejemplo, un tanque de oxígeno para soldar tiene un manómetro y una etiqueta que indica su volumen. Podríamos agregar un termómetro y pesar el tanque para determinar su masa. Estas variables describen el estado del material y se llaman variables de estado
  2. Sistema hipotético para estudiar el comportamiento de los gases. Si calentamos el gas, variamos el volumen con un pistón móvil y añadimos más gas, podremos controlar la presión p, el volumen V, la temperatura T y el número n de moles del gas.
La ecuación del gas ideal
1. Por lo general, lo más fácil es describir la cantidad de un gas en términos del nú- mero de moles n, en vez de la m
  2. Las mediciones del comportamiento de diversos gases dan origen a tres conclusiones: 1. El volumen V es proporcional al número de moles n. Si duplicamos el número de moles, manteniendo constantes la temperatura y la presión, el volumen se duplica. 2. El volumen varía inversamente con la presión absoluta p. Si duplicamos la presión manteniendo constantes la temperatura T y el número de moles n, el gas se comprime a la mitad de su volumen inicial. Dicho de otro modo, pV 5 constante cuando n y T son constantes. 3. La presión es proporcional a la temperatura absoluta. Si duplicamos la temperatura absoluta, manteniendo constantes el volumen y el número de moles, la presión se duplica. En otras palabras, p 5 (constante)T si n y V son constantes.
    1. Estas tres relaciones se pueden combinar en una sola ecuación, llamada ecuación del gas ideal:
      2. 2 La ecuación del gas ideal pV 5 nRT da una buena descripción del aire dentro de un neumático inflado, donde la presión es aproximadamente de 3 atmósferas y la temperatura es demasiado alta para que el nitrógeno o el oxígeno se licuen. Conforme el neumático se calienta (T aumenta), el volumen V cambia sólo ligeramente, pero la presión p aumenta
La ecuación de Van der Waals
1. puede obtenerse a partir de un modelo molecular sencillo que desprecia los volúmenes de las moléculas mismas y las fuerzas de atracción entre ellas
  1. a) Modelo idealizado de un gas
  2. b) Un modelo más realista de un gas
  3. Un gas modelado mediante a) la ecuación del gas ideal y b) la ecuación de Van der Waals.
Gráficas pV
1. Isotermas (curvas de temperatura constante) para una cantidad constante de un gas ideal
2. Gráfica pV para un gas no ideal, con isotermas para temperaturas mayores y menores que la temperatura crítica Tc. La región de equilibrio líquido-vapor aparece en verde. A temperaturas aún menores, el material podría experimentar transiciones de fase de líquido a sólido o de gas a sólido; esto no se muestra en la gráfica
Propiedades moleculares de la materia
1. relacion entre el comportamiento en volumen y la estructura microscopica empezaremos con el analisis general de la estructura molecular de la materia
  1. TODA MATERIA SE COMPONE DE MOLECULAS
    1. Cómo la fuerza entre moléculas y su energía potencial de interacción dependen de su separación r.
      2. Las moléculas siempre están en movimiento; su energía cinética normalmente aumenta con la temperatura. A temperaturas muy bajas, la energía cinética media de una molécula puede ser mucho menor que la profundidad del pozo de potencial
        Representación esquemática de la estructura cristalina cúbica del cloruro de sodio.
        Imagen de microscopio de barrido por tunelamiento de la superficie de un cristal de silicio. El área mostrada sólo tiene 9.0 nm (9.0 3 1029 m) de anchura. Cada “cuenta” azul es un átomo individual de silicio; puede verse claramente cómo estos átomos están dispuestos en una matriz (casi) perfecta de hexágonos
LOS MOLES Y NUMERO DE AVOGADRO
1. UN dm es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales como atomoa hay 0.012kg de carbono 12
  1. el numero demoleculas en dm se denomina numero de abogadro y se denomina munero con N. EL MEJOR VALOR NUMERICO ACTUAL PAN Na ES
    1. NA 5 6.02214199 1 47 2 3 1023 moléculas/mo
      1. (número de Avogadro)
      2. La masa molar M de un compuesto es la masa de un mol. Esto es igual a la masa m de una sola molécula multiplicada por el número de Avogadro. (
Modelo cinético-molecular del gas ideal
1. El objetivo de cualquier teoría molecular de la materia es entender las propiedades macroscópicas de la materia en términos de su estructura y comportamiento atómicos o moleculares. Tales teorías tienen una enorme importancia práctica; con esos conocimientos, es posible diseñar materiales con las propiedades específicas deseadasEl objetivo de cualquier teoría molecular de la materia es entender las propiedades macroscópicas de la materia en términos de su estructura y comportamiento atómicos o moleculares. Tales teorías tienen una enorme importancia práctica; con esos conocimientos, es posible diseñar materiales con las propiedades específicas deseadas
  1. os supuestos de nuestro modelo: 1. Un recipiente con volumen V contiene un número muy grande N de moléculas idénticas, cada una con masa m. 2. Las moléculas se comportan como partículas puntuales; su tamaño es pequeño en comparación con la distancia media entre partículas y las dimensiones del recipiente. 3. Las moléculas están en constante movimiento, y obedecen las leyes del movimiento de Newton. Las moléculas chocan ocasionalmente con las paredes del recipiente. Tales choques son perfectamente elásticos. 4. Las paredes del recipiente son perfectamente rígidas y con masa infinita; no se mueven.

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