Unidad-de Precion Volumen y Temperatura

Unidad-de Presion Volumen y Temperatura

¿Qué es el Volumen?

Se denomina volumen de un cuerpo al espacio ocupado por dicho cuerpo. Las unidades más utilizadas para medir volúmenes son el centímetro cúbico, el mililitro y el litro. Para los gases, esta última unidad es la más empleada.


¿Qué es la Presión?

Una de las propiedades más importantes de un gas es la presión, la cual se ejerce igualmente sobre todas las partes del recipiente que lo contenga. La Presión se define como la fuerza ejercida por unidad de área, o sea:


P=F/a


Según esta ecuación, las unidades de presión serán: dinas (cm2), gramos, fuerza/cm2, libras/pulgada2, etc. Esta última se denomina en ingles, “pouds per square inch” por lo cual abrevia PSI, notación que es muy conocida.



¿Qué es la temperatura?

La temperatura es el grado de intensidad del calor y se mide utilizando diversas propiedades, entre las cuales la más empleada es la dilatación térmica.


Un gas puede licuarse por enfriamiento o por compresión (aplicando presiones altas). Sin embargo, este último proceso sólo puede verificarse cuando el gas se encuentra a temperaturas por debajo de la denominada Temperatura Crítica, la cual es la temperatura por encima de la cual es imposible licuar un gas por presión. En consecuencia, a temperatura mayores que la Crítica, una sustancia sólo puede existir como gas, no importa cuán alta sea la presión que se ejerza sobre ella.

Teoría cinética de los gases

En esta sección estudiaremos un sistema de muchas partículas y consideraremos la conducta promedio de sus constituyentes microscópicos. En particular, se calculará la presión ejercida por el sistema de partículas en términos de los choques que experimentan las moléculas del gas contra las paredes del recipiente.
El objetivo del programa, es el de relacionar las variables presión, volumen y temperatura, en un modelo de gas ideal bidimensional, así como la de conocer la interpretación cinética de la presión y de la temperatura de un gas.
El gas ideal bidimensional está encerrado en un recipiente que dispone de un émbolo móvil, de modo que se puede aumentar o disminuir el volumen (área) del gas. Las moléculas se colocan inicialmente en posiciones aleatorias, las direcciones de sus velocidades también son aleatorias y sus magnitudes son iguales y proporcionales a la raíz cuadrada de la temperatura. Tenemos de este modo un sistema de partículas en equilibrio a la temperatura T, que chocan elásticamente entre sí y con las paredes del recipiente.
El programa calcula el cambio de momento lineal que experimentan las moléculas al chocar con el émbolo y divide este cambio entre el tiempo. El cociente es una medida de la fuerza que ejerce el émbolo sobre las moléculas del gas, o también se puede interpretar como una medida de la presión del gas.
El programa interactivo, también nos permite observar el vector velocidad asociado a cada molécula y cómo dicho vector cambia de orientación pero no de módulo cuando una molécula choca con la pared del recipiente, pero cambia de módulo y dirección cuando se produce una colisión entre dos moléculas.
Vemos que partiendo de una distribución inicial en el que las velocidades de las moléculas son iguales en módulo, al cabo de un cierto tiempo unas moléculas tienen mayor velocidad y otras moléculas tienen menor velocidad. La distribución de velocidades cuando se alcanza el equilibrio sigue la ley de distribución de Maxwell.

Estado gaseoso 

Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y de atracción entre particulas resultan insignificantes. Es considerado en algunos diccionarios como sinónimo de vapor, aunque no hay que confundir sus conceptos, ya que el termino de vapor se refiere estrictamente para aquel gas que se puede condensar por presurización a temperatura constante. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene, y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.