¿Qué son los gases?
Un
gas
es el estado de la materia en que las sustancias no tienen volumen ni forma
propios sino que se adaptan al recipiente que los contiene.
Las
moléculas
de un gas no tiene fuerza de atracción, por lo tanto en cualquier recipiente
sin importar su tamaño, el gas lo ocupara completamente pues que poseen
propiedades por las cuales se pueden expandir.
Características
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| Gases expulsados de turbinas aéreas |
Características
•El gas no tiene volumen Propio:
Presenta volumen igual al del recipiente donde se contiene.
•No posee forma propia:
Asume la forma del recipiente donde lo coloquemos.
•Tiene gran compresibilidad: Capacidad
de reducción de volumen, como también de expansibilidad, esto es, capacidad de
doblar de volumen dependiendo de la presión a la que está sometido.
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En la licuefacción de
un gas existe contracción de volumen
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La vaporización se
caracteriza por el aumento de volumen
Leyes de los gases
Estas nos ayudan a
predecir el comportamiento de los mismos, pero no explican lo que sucede a
nivel molecular y que ocasiona los cambios que se observan en el nivel macroscópico.
Por
eso se ha propuesto el modelo de la Teoría Cinética Molecular, cuyos
fundamentos se
deben
a Bernoulli
en
1738 y posteriormente a Maxwell y Boltzman en 1860.
Las investigaciones de estos
produjeron numerosas generalizaciones acerca del comportamiento de los gases
que desde entonces se conoce como: “La
teoría cinética molecular de los gases”.
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| Los distintos estados del agua |
“La teoría cinética molecular de los gases”
Cuyos postulados principales son:
1) Los gases están constituídos
por pequeñas partículas que están separadas por distancias mucho mayores que
sus propias dimensiones.
2) Debido a que las partículas
de gas permanecen separadas, entre ellas no existe ninguna fuerza de atracción
o repulsión significativa y puede considerarse que se comportan como masas muy
pequeñas.
3) Las partículas
de
gas están en continuo movimiento en dirección aleatoria y con frecuencia chocan
unas con otras. Las colisiones entre las partículas son perfectamente
elásticas, es decir, la energía se transfiere de una partícula a otra por
efecto de las colisiones
4) La energía cinética promedio de las partículas es proporcional a la temperatura
del gas (en Kelvin), la energía cinética promedio de una partícula está dada
por:
•Ec
= ½ mv2
•Donde:
•Ec
= Energía Cinética.
•m =
Masa de la partícula
•v =
Velocidad de la partícula.
Compresión
Tomando como
referencia el tamaño de las partículas de un gas, existe una gran
distancia de espacio vació entre ellas, lo que hace posible su
compresión o compresibilidad, es decir, la reducción o disminución
de los espacios vacíos entre sus moléculas; lo cual se
logra aumentando la presión y/o disminuyendo la temperatura.
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| Ejemplo de la presión y el volumen de los gases |
Expansión
Cuando se calienta una muestra de
gas, aumenta la velocidad promedio de sus partículas, las cuales se
mueven en un espacio mayor, dando como resultado que todo el gas aumenta
su volumen se han expandido.
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| Al proporcionar a un gas calor este aumenta su tamaño |
Fluidez
Es la
propiedad que tiene un gas para ocupar todo el espacio debido a que,
prácticamente, no posee fuerzas de unión entre las moléculas que lo conforman.
Por
ejemplo: Cuando
hay un gas encerrado en un recipiente, como un globo, basta una pequeña
abertura para que el gas pueda salir.
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| Al momento de inflar un globo aumenta su tamaño debido al gas |
Resistencia
Es la propiedad de los gases de
oponerse al movimiento de los cuerpos por el aire. Esto se debe a una fuerza
llamada fuerza roce. A
mayor tamaño y velocidad del cuerpo mayor es la resistencia.
Por
ejemplo: un paracaídas o al elevar un volantín, el roce con el aire impide
que el volantín caiga al suelo.
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| Al usar un paracaídas su estructura esta diseñada para no caer al suelo |
Difusión
Cuando dos gases entran en
contacto, se mezclan hasta quedar uniformemente
repartidas las partículas de uno en otro, esto es posible por el
gran espacio existente entre sus partículas y por el
continuo movimiento de estas. Por
ejemplo: un
escape de gas desde un balón, este tiende a ocupar todo el espacio donde se
encuentra mezclándose
con
el aire.
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| Se expande el gas de una muestra al pasar por la boquilla |
-En el siguiente vídeo se muestran unos ejemplos de las Propiedades de los gases:
