Teoría cinética de los gases

Teoría cinética de los gases , una teoría basada en una descripción simplificada molecular o de partículas de un gas, de la cual se pueden derivar muchas propiedades generales del gas.

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El científico británico James Clerk Maxwell y el físico austriaco Ludwig Boltzmann , en el siglo XIX, lideró el establecimiento de la teoría, que se convirtió en uno de los conceptos más importantes de la ciencia moderna.



El modelo cinético más simple se basa en los supuestos de que: (1) el gas está compuesto por un gran número de moléculas idénticas que se mueven en direcciones aleatorias, separadas por distancias que son grandes en comparación con su tamaño; (2) las moléculas sufren colisiones perfectamente elásticas (sin pérdida de energía) entre sí y con las paredes del recipiente, pero por lo demás no interactúan; y (3) la transferencia de energía cinética entre moléculas es calor . Estos supuestos simplificadores colocan las características de los gases dentro del rango del tratamiento matemático.



Tal modelo describe un gas perfecto y es una aproximación razonable a un gas real, particularmente en el límite de dilución extrema y alta temperatura . Sin embargo, una descripción tan simplificada no es suficientemente precisa para explicar el comportamiento de los gases a altas densidades.

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Basado en la teoría cinética, presión en las paredes del contenedor se puede atribuir cuantitativamente a colisiones aleatorias de moléculas cuya energía promedio depende de la temperatura del gas. Por tanto, la presión del gas se puede relacionar directamente con la temperatura y la densidad. Se pueden derivar muchas otras propiedades generales del gas, como viscosidad , conductividad térmica y eléctrica, difusión, capacidad calorífica y movilidad. Para explicar las desviaciones observadas del comportamiento perfecto de los gases, como condensación , los supuestos deben modificarse adecuadamente. Al hacerlo, se ha obtenido una comprensión considerable de la naturaleza de las dinámica e interacciones.