teoría cinética de los gases

Este es un mapa mental sobre la teoría cinética de los gases, incluyendo la ecuación de estado de los gases, las fórmulas de presión y temperatura de los gases ideales, la distribución de tasas de Maxwell, etc.

Editado a las 2024-04-06 19:01:26,

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teoría cinética de los gases

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Resumen

teoría cinética de los gases
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MM

teoría cinética de los gases

ecuación de estado de los gases

Proceso cuasiestático de equilibrio

Parámetros de estado: cantidades físicas utilizadas para describir el estado del sistema.

Volumen de gas V

Presión p

Temperatura t o T

Estado de equilibrio: estado en el que las propiedades macroscópicas del sistema no cambian con el tiempo sin verse afectadas por el mundo exterior.

Proceso cuasiestático: el estado del gas cambia muy lentamente y el estado intermedio no se limita a acercarse al estado de equilibrio.

ecuación de estado del gas ideal

Gas ideal: la densidad no es demasiado alta, la presión no es demasiado alta (en comparación con la presión atmosférica) y la temperatura no es demasiado baja (en comparación con la temperatura ambiente)

Ecuación de estado: pV=(m/M)RT

Densidad numérica n: número de moléculas por unidad de volumen

ρ=nm n=N/V

Fórmulas ideales de presión y temperatura del gas.

En 1 s, una molécula chocará diez veces diez veces; una colisión tardará diez veces menos diez segundos.

Energía cinética de traslación promedio = (3/2)kT

Cuando la temperatura es alta, la energía cinética de traslación promedio del gas es grande.

p=nkT ;p=(2/3)nEk;p=nmv₁²=(1/3)nmv²

Tasa cuadrática media=(3kT/m)½=(3RT/M)½

Teorema de equipartición Energía interna del gas ideal

Los átomos individuales tienen 3 grados de libertad; las moléculas diatómicas tienen 5 grados de libertad; las moléculas poliatómicas con tres o más átomos tienen 6 grados de libertad.

Si las moléculas de gas tienen i grados de libertad, la energía cinética total promedio de cada molécula = (i/2)kT

Teorema de equivalencia de energía: en un estado de equilibrio con una temperatura de T, la energía cinética promedio de cualquier grado de libertad de las moléculas de gas y la energía cinética de traslación promedio son iguales a kT/2

La energía interna de un gas ideal con masa m (masa molar M) es E=(m/M)(i/2)RT

La energía interna de una cierta cantidad de gas ideal está completamente determinada por el grado de libertad del movimiento molecular i y la temperatura termodinámica T del gas, y no tiene nada que ver con el volumen y la presión del gas.

Distribución de tarifas de Maxwell

Función de distribución de tasas de Maxwell

La velocidad más probable VP=(2kT/m)½=(2RT/M)½=1.41(RT/M)½

Tasa promedio=(8kT/πm)½=(8RT/πM)½=1,60(RT/M)½

Tasa cuadrática media=(3kT/m)½=(3RT/M)½=1,73(RT/M)½

Colisiones y caminos libres medios de moléculas.

Frecuencia promedio de colisión: el número promedio de colisiones entre una molécula y otras moléculas en un segundo.

Camino libre medio: la distancia promedio que recorre libremente una molécula entre dos colisiones consecutivas.

Cuando la temperatura es constante, cuanto menor es la presión, más largo es el recorrido libre medio.