Las condiciones en que
existe un material se
describen con cantidades
físicas como:
Presión
Denotación (P)
Unidad
pascal
(Pa)
Fuerza que ejerce un gas,
un líquido o un sólido
sobre una superficie.
Volumen
Denotación (V)
El volumen de una
sustancia determinado por
su presión , temperatura
y cantidad de sustancia
Temperatura
Denotación
(T)
Unidad Kelvin
(K)
Se define
como:
Una magnitud escalar
relacionada con la
energía interna de un
sistema
termodinámico
Cantidad de
sustancia
Denotación
(n)
Unidad Moles
(mol)
Sirve para:
Poder relacionar
masas o volúmenes de
sustancias.
Ecuación de
estado del material
Comportamiento
de un gas.
El coeficiente
térmico de
expansión de
volumen.
tiene signo
negativo porque
un aumento en la
presión causa una
disminución del
volumen.
Ecuación del gas
ideal.
Si conocemos el número de
moles de gas en un cilindro,
podemos determinar la masa
del gas mediante la ecuación:
Numero de moles
(n)
Masa total
(mtotal)
Es el número de
moles (n)
multiplicado
por la masa de
un mol (M)
Masa molar
(M)
Es la masa
de un mol
Gas ideal.
es un gas para
el que la
ecuación
se cumple con precisión
a todas las presiones y
temperaturas
(R)
la constante de los
gases
En el S.I el mejor
valor numérico es:
Ecuación de
Van del Waals
a y b son constantes
empíricas, diferentes
para cada gas
a
depende de las fuerzas
de atracción
intermoleculares
b representa:
el volumen de un
mol de moléculas
Gráficas pV
Es un juego de curvas de
presión en función del
volumen, cada una para
una temperatura
constante.
Cada curva, que representa el
comportamiento a cierta
temperatura, se denomina
isoterma,
Gas ideal
La siguiente gráfica
no obedece la ley del
gas ideal.
Propiedades moleculares
de la materia
Moléculas y fuerzas
intermoleculares
Moléculas.
no son cargas puntuales, sino
estructuras complejas que
contienen carga tanto positiva
como negativa
Moleculas segun
los estados de la
materia
Sólido
Se mantienen unidas
por fuerzas
intermoleculares.
Líquido
Gaseoso
Se mueven de
forma casi
independiente.
siempre están
en movimiento
Energía cinetica
Aumenta
con la
temperatura
altas
Las moléculas pueden entonces
escapar de la fuerza intermolecular y
quedar libres para moverse
independientemente, como en la
fase gaseosa de la materia
A
temperaturas
bajas
la energía cinética media de
una molécula puede ser
mucho menor que la
profundidad del pozo de
potencial.
Las moléculas se
condensan entonces
a la fase líquida o
sólida
Fuerzas
La fuerza entre las
moléculas de un gas
varía con la distancia r
entre las moléculas
Una Fr positiva es
una fuerza de
repulision
Una Fr negativa es una
fuerza de atraccion
Si las moléculas están
alejadas, las fuerzas
intermoleculares son muy
pequeñas y generalmente de
atracción.
Fuerzas
intermoleculares
Al comprimirse un gas
y juntarse sus
moléculas, las fuerzas
de atracción
aumentan
Líquidos
Solídos
requieren presiones
relativamente grandes
para comprimir
apreciablemente la
sustancia.
Moles y número
de Avogadro
Se demonina como
El número de moléculas en un mol
Denotación ( )
Valor numerico
Modelo cínetico-molecular
del gas ideal
Colisiones y
presión de gas
Presion de un gas
Cuando los choques, de
las moléculas ejercen
fuerzas sobre las
paredes del recipiente
La presión ejercida por el gas depende del
número de moléculas por volumen (N/V), la
masa m por molécula y la rapidez de las
moléculas
Choques
Rapideces
moleculares
La ecuacion indica que
a una temperatura dada T, las
moléculas de gas con diferente masa
m tienen la misma energía cinética
media pero diferente rapidez eficaz.
Choques entre
moléculas
Las moleculas
no chocan
pero con un sistema ideal se
puede hallar la distancia media
recorrida entre choques
Capacidades
caloríficas
Capacidades caloríficas de los gases
Si agregamos calor a
una sustancia,
aumentamos su
energía molecular.
Capacidades caloríficas de
sólidos
depende del número de
grados de libertad que
tiene una molécula,
Rapideces moleculares
La distribución de
Maxwell-Boltzmann
Las rapideces de las moléculas
de un gas ideal se distribuyen
según la distribución de
Maxwell-Boltzmann f(v).
La cantidad f(v)dv
describe la fracción de las
moléculas que tiene
rapideces entre v y v 1 dv.
Fases de la materia
Superficies
pVT
pueden ayudarnos a entender en
comportamiento de los
materiales a diferentes
temperaturas y presiones.
Diagrama de faces
pT
Representa
Regiones de temperatura y
presión en las que existen las
distintas fases y en las que se
dan cambios de fase.
Con la grafica
pueden ayudarnos a entender en
comportamiento de los materiales a
diferentes temperaturas y
presiones.
Punto triple.
la única condición en que
pueden coexistir las tres
fases Solido, Liquido y
Gaseoso