viernes, 27 de diciembre de 2013

Postulados de la teoría cinética de la materia.


Los experimentos de Joule demostrando que el calor es una forma de energía hicieron renacer las ideas sostenidas por Bernouilli y en el período entre 1848 y 1898, Joule, Clausius, Maxwell y Boltzmann desarrollaron la teoría cinético-molecular, también llamada teoría cinética de los gases, que se basa en la idea de que todos los gases se comportan de la misma manera en lo referente al movimiento molecular.


En 1905 Einstein aplicó la teoría cinética al movimiento browniano de una partícula pequeña inmersa en un fluido y sus ecuaciones fueron confirmadas por los experimentos de Perrín en 1908, convenciendo de esta forma a los energéticos de la realidad de los átomos. 
Teoría:es una explicación probable de los fenómenos observables, fundamentados en abundantes datos.
La teoría cinética de los gases utiliza una descripción molecular para explicar el comportamiento macroscópico de la materia y se basa en los siguientes postulados:

  • Toda la materia está constituida por pequeñas partículas llamadas moléculas.Las propiedades químicas de las moléculas dependen de su composición, mientras que las propiedades físicas dependen de las fuerzas que las moléculas ejercen entre sí y de la distancia que las separa.
  • Las moléculas se encuentran en continuo movimiento. El promedio de la energía cinética de las moléculas depende de la temperatura.


















Estas imágenes expresan el movimiento de las moléculas en la materia.       
                           

  • Las moléculas obedecen las leyes del movimiento de Newton. En los choques entre las moléculas, su momento lineal y su energía cinética no cambian. Dichos choques son elásticos.




                                                                                                                                                             Esta imagen representa el choque que se da entre las moléculas.




Para los gases:
  • La distancia entre las moléculas es muy grande comparada con sus dimensiones. Debido a ellos, las fuerzas intermoleculares son despreciables.
  • Las colisiones entre moléculas y con las paredes del recipiente son elásticas.


Para los líquidos:
  • La distancia entre moléculas es pequeña, pero estas no ocupan posiciones definidas. Existen fuerzas intermoleculares de atracción que son responsables de la estructura de los líquidos.


Para los sólidos

  • Las moléculas se encuentran también cercanas entre sí. Las fuerzas de atracción frecuentemente originan arreglos ordenados. Los movimientos moleculares están sumamente restringidos, y consisten primordialmente en vibraciones alrededor de puntos fijos.





Esta imagen expresa la diferencia de espacio intramolecular entre los sólidos, los líquidos y los gases.

Fue tomada de: Manuel González Víctor (2004). Física fundamental. México: Progreso.

La teoría cinética molecular, se encuentra presente en nuestra vida diaria, un ejemplo de ella son los gases encerrados en las cavidades del cuerpo comienzan a expandirse tratando de igualar la presión del gas ambiental, es decir, el aire.Este fenómeno puede producirle molestias. Cuando los gases se encuentran retenidos en lugares tales como las cavidades de la cabeza, detrás del tímpano y en el estómago, pueden producir dolor de cabeza, de oídos o sensación de plenitud abdominal.A unos 2.500 m.  los gases en el cuerpo se expanden en un volumen aproximado a un 20 %, mayor que a nivel terrestre.