Todo sobre Gases y Teoría Cinética

Definición de Gas

Como ya hemos visto en nuestro articulo sobre los estados de agregación de la materia, se define gas al estado de la materia que se caracteriza por la libertad de movimiento que tienen las partículas y en el cual estas ultimas (las partículas) tienden a estar a grandes distancias entre ellas. Las partículas de un gas (átomos o moléculas) se encuentran a distancias variables y tienden a ocupar todo el volumen disponible. Es decir, los gases tienen forma ni volumen definidos.

Gas ideal

Se le llama gas ideal a un gas teórico que está compuesto de un conjunto de partículas (partículas puntuales, es decir sin masa) que se mueven de forma aleatoria y que no interactúan entre sí. El concepto de gas ideal ha sido introducido porque comporta una ecuación de estado simplificada, y puede ser analizada mediante la mecánica estadística.

Cuáles son las características de un gas ideal :

  • 1. Comparadas con el del recipiente que las contiene, el volumen de las partículas del gas es muy pequeño.
  • 2. Las partículas se mueven al azar a diferentes velocidades y en función de la temperatura. Si la temperatura aumenta, también aumenta la velocidad de las partículas del gas.
  • 3. No existen fuerzas de atracción entre las partículas del gas.
  • 4. Los choques entre partículas o de las mismas contra las paredes del recipiente, respetan las leyes de los choques elásticos («en una colisión elástica se conservan tanto el momento lineal como la energía cinética del sistema, y no hay intercambio de masa entre los cuerpos, que se separan después del choque». Fuente: wiki.).
  • 5. Cuando chocan aparecen las fuerzas o interacciones entre ellas o con las paredes del recipiente.
  • 6. Las colisiones con las paredes del recipiente generan la «presión».
Partículas de un gas. Fuente: Wikipedia.
Partículas de un gas. Fuente: Wikipedia.

¿Qué es la Presión en un gas?

Se le llama «presión» a la fuerza ejercida por las partículas del gas (por unidad de superficie) al colisionar contra las paredes del recipiente.

Formula de la Presion

La unidad de medida de la presión en el Sistema Internacional, es el Pascal (Pa). 1 pascal equivale a la presión ejercida por la fuerza de 1 newton sobre una superficie de 1 m2. Dado que el Pascal como unidad de medida de la presión es muy pequeña, se suelen utilizar otras unidades de medida equivalentes:

símbolo: atm – nombre: atmósfera – equivalencia: 1 atm = 101.325 Pa = 1013 hPa (hectopascal, antes conocido como milibar).

simbolo: Torr – nombre: Torricelli (en honor a Evangelista Torricelli) – equivalencia: que equivale a la presión ejercida por una columna de un milímetro de altura de mercurio, con lo que: 1 atm = 101325 Pa = 1013 hPa = 760 Torr = 760 mmHg (milímetros de mercurio).

Factores que influyen sobre la presión de un gas.

O ¿De que depende la presión de un gas? la presión ejercitada por un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene, depende de:

  • 1. La cantidad de partículas de gas. Como hemos visto, la presión es el resultado de las colisiones de las partículas contra las paredes del recipiente, por lo tanto, a más partículas corresponde más presión.
  • 2. Del volumen del recipiente. A mayor volumen, menor presión, ya que las partículas tendrán que cubrir una distancia mayor antes de «chocar» nuevamente contra las paredes del recipiente. Las colisiones son menos frecuentes.
  • 3. De la temperatura del gas. Un aumento de temperatura se traduce en un aumento de energia cinetica de las partículas, por lo tanto corresponde a una mayor velocidad de las partículas del gas y la consecuencia será un aumento de presión.

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