Propiedades de los Gases
En el estado gaseoso,
las fuerzas de repulsión son muy grandes y las fuerzas de cohesión son casi
despreciables. La presión que ejerce un gas depende del volumen del recipiente
que lo contiene y de la temperatura a la que se encuentra.
La teoría cinético-molecular establece que:
• Los gases están
formados por partículas que se mueven con total libertad en línea recta y al
azar, y tienden a ocupar todo el volumen disponible.
• Las partículas de los
gases chocan elásticamente entre sí y con las paredes del recipiente que los
contiene ejerciendo presión sobre este.
• Entre las partículas
de un gas, las fuerzas atractivas y repulsivas son muy débiles.
• El volumen de las
partículas de un gas se considera despreciable comparado con el volumen que
ocupa el gas.
• El estado de
agitación de las partículas de un gas es proporcional a la temperatura de este.
Así, podemos decir que
estas son las características de los gases:
• Capacidad para
expandirse y comprimirse.
• Tienen forma y
volumen variables.
• Presentan una
densidad muy baja debido a la gran separación que hay entre sus partículas.
La
presión atmosférica
La capa de aire que rodea la Tierra, la
atmósfera, ejerce una fuerza por unidad de superficie sobre los cuerpos que se
encuentran en su interior. Es la presión atmosférica. Para medir la presión
atmosférica utilizamos el barómetro, cuyo funcionamiento se basa en la
experiencia que realizó el físico italiano E. Torricelli en 1643.
•
Experiencia de Torricelli
Este físico tomó un tubo de 1 m de longitud
lleno de mercurio, lo introdujo boca abajo en una cubeta que también contenía
mercurio y comprobó que el tubo no se vació por completo sino que en su
interior quedaron 760 mm de mercurio. El mercurio del tubo no desciende en su
totalidad, porque la presión del aire sobre el mercurio de la cubeta lo impide.
La altura de la columna del tubo equivale a la presión atmosférica.
El valor de la presión
atmosférica a nivel del mar es 1 atm, equivalente a 1,013 × 105 Pa o 760 mm Hg.
La unidad de presión en el sistema
internacional es el pascal (Pa). A continuación presentamos algunas
equivalencias:
·
1
atm = 760 mmHg
·
1
atm = 101 325 Pa
·
1
atm = 1,013 × 105 Pa
• La presión y su variación con
la altura: La presión atmosférica varía con la altitud respecto del nivel del
mar. A medida que ascendemos, la presión es menor, ya que disminuye la longitud
de la columna de aire que hay encima de nosotros.
La presión atmosférica disminuye
10 mm Hg por cada 100 m de altitud aproximadamente.
El cero absoluto de temperatura.
Según el modelo cinético para los
gases, al aumentar la velocidad de las partículas de un gas, aumenta la
temperatura.
El cero absoluto de temperatura
Según el modelo cinético para los gases, al aumentar la velocidad de las
partículas de un gas, aumenta la temperatura.
Cuando las partículas del gas ya
no se mueven, la temperatura no puede disminuir más. El cero absoluto es la
temperatura a la cual las partículas de los gases no se mueven. Esta es la
temperatura más baja posible. Según la tercera ley de la termodinámica, el cero
absoluto es un límite inalcanzable y en la escala Kelvin equivale a -273,15 °C.
Aunque habitualmente medimos la
temperatura en grados Celsius (°C), la unidad básica en el sistema
internacional es el Kelvin (K) de la escala absoluta.
La relación entre la escala
absoluta (T) y la escala Celsius (t) es la siguiente:
T = (t + 273°C)
