En el estudio de gases ideales vemos que un gas está compuesto por átomos y moléculas, que se mueven según las leyes establecidas por la cinemática. En un gas, sus partículas suelen estar muy separadas, con el vacío entre ellas. También vemos que la principal característica de los gases es que prácticamente solo hay interacción entre sus partículas cuando chocan entre sí.
En cuanto a la Ley de los gases ideales, podemos decir que nos muestra la relación entre presión, volumen, temperatura y número de moles. Esta relación se obtiene a partir de un modelo simple para gases, que permite determinar la relación entre cantidades macroscópicas a partir del estudio del movimiento de átomos y moléculas. La teoría cinética de los gases se basa en cuatro postulados:
1 – el gas está formado por moléculas que se encuentran en movimiento desordenado y permanente. Cada molécula puede tener una velocidad diferente a las demás.
2 – cada molécula de gas interactúa con las demás solo a través de colisiones (fuerzas de contacto normales). La única energía de las moléculas es la energía cinética.
3 – todas las colisiones entre las moléculas y las paredes del recipiente que contiene el gas son perfectamente elásticas. La energía cinética total se conserva, pero la velocidad de cada molécula puede cambiar.
4 – las moléculas son infinitamente pequeñas. La mayor parte del volumen ocupado por un gas es un espacio vacío.
Con base en estos postulados, Boltzmann y Maxwell muestran que la energía cinética promedio de las moléculas totales de un gas ideal es proporcional a la temperatura, según la expresión:
Donde k es la constante de Boltzmann y N es el número de moléculas. El valor de k se puede calcular a partir de la constante de gas R y el número de Avogadro NLA por
La expresión obtenida muestra que la temperatura es proporcional a la energía cinética media de las moléculas de un gas ideal. Por tanto, vemos que la temperatura es un promedio del grado de agitación de las moléculas en un gas. Usando el número de lunares, tenemos:
Por Domitiano Marques
Licenciada en Física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-cinetica-dos-gases.htm
