Teoría Cinética de la Materia

Para empezar que es la Energia Cinetica???????????’      

 

En física, la energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética. Suele abreviarse con letra E_c o E_k (a veces también T o K)                                                                                             

 

http://www.youtube.com/watch?v=xXUMDLhQTcY




 

https://www.google.com/imghp?hl=es&tab=wi(imagen1)

http://es.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton (imagen)

http://es.wikipedia.org/wiki/Energia_cinetica (teoria)

http://www.youtube.com/watch?v=xXUMDLhQTcY (video)

INTRODUCCION:

TEORIA CINETICA DE LA MATERIA….

Al hombre siempre le intrigó saber cómo estaba constituida la materia y cuáles eran sus propiedades. En un principio, tuvo contacto con ella sólo con fines alimenticios y de protección, y modeló las piedras para su defensa y ataque. Posteriormente, se maravilló con el descubrimiento de metales como el cobre, el oro y el estaño que trabajó con el calor de sus fogatas y que introdujo en las cavernas para darles luminosidad con su resplandor. En el Oriente, luego, el hombre incursionó en la transformación de la materia, fabricando tinturas que aplicó, por ejemplo, en los géneros. Hasta nuestros días, recordamos la figura de Demócrito, quien decía que la materia estaba formada por partículas. En la actualidad, debido a las investigaciones, se sabe que la materia está formada por pequeñas partículas llamadas átomos. Los átomos se agrupan y forman moléculas, las cuales se ordenan y constituyen la materia. La materia se puede encontrar en tres estados   diferentes:                  

  sólido    líquido     gaseoso

A lo largo de la historia del pensamiento humano se ha elaborado un modelo a cerca de como está constituida la materia, se conoce con el nombre de MODELO CINÉTICO MOLECULAR.

Según éste modelo de materia, todo lo que vemos está formado por unas partículas muy pequeñas, que son invisibles aún a los mejores microscopios y que se llaman moléculas.

Las moléculas están en continuo movimiento y entre ellas existen fuerza atractivas, llamadas fuerzas de cohesión. Las moléculas al estar en movimiento, se encuentran a una cierta distancia unas de otras. Entre las moléculas hay espacio vacío.

En el ESTADO SOLIDO las moléculas están muy juntas y se mueven oscilando alrededor de unas posiciones fijas; las fuerzas de cohesión son muy grandes.   

En el ESTADO LIQUIDO las moléculas están más separadas y se mueven de manera que pueden cambiar sus posiciones, pero las fuerzas de cohesión, aunque son manos intensas que en el estado sólido, impiden que las moléculas puedan independizarse.

 En el ESTADO GASEOSO las moléculas están totalmente separadas unas de otras y se mueven libremente; no existen fuerzas de cohesión.

http://www.youtube.com/watch?v=Mae78lMNMX0&feature=related (VIDEO)

https://www.google.com/imghp?hl=es&tab=wi  (imágenes)

http://www.ojocientifico.com/2011/05/16/teoria-cinetica-molecular (informacion)

TEORIA CIETICA

Temperatura

La Temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la distribución de la energía calorífica entre la materia de un cuerpo. Normalmente la temperatura mide la energía cinética media de las partículas:

A mayor energía cinética media (mayor movimiento de las partículas) mayor choque entre ellas , mayor temperatura.

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• Sí aumentamos la temperatura de un sistema material sólido, sus moléculas se moverán más rápidamente y aumentarán la distancia medía entre ellas, las fuerzas de cohesión disminuyen y llegará un momento en que éstas fuerzas son incapaces de mantener las moléculas en posiciones fijas, las moléculas pueden entonces desplazarse, el sistema material se ha convertido en líquido.

  
  
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  Si la temperatura del líquido continúa aumentando, las moléculas aumentarán aún más su rapidez, la distancia media entre ellas irá aumentando y las fuerzas de cohesión van disminuyendo hasta que finalmente las moléculas pueden liberarse unas de otras, ahora el SISTEMA
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  MATERIAL 0 conjunto de moléculas está en estado gaseoso.
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  Si disminuimos la temperatura de un SISTEMA MATERIAL en estado gaseoso, disminuye la rapidez media de las moléculas y esto hace posible que al acercarse las moléculas casualmente, las fuerzas de cohesión, que siempre aumentan al disminuir la distancia, puedan mantenerlas unidas, el SISTEMA MATERIAL pasará al estado líquido.
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  Si disminuye aún más la temperatura, al moverse más lentamente las moléculas, la distancia media entre ellas sigue disminuyendo, las fuerzas de cohesión aumentarán más y llegará un momento que son lo suficientemente intensas como para impedir que las moléculas puedan desplazaras, obligándolas a ocupar posiciones fijas, el SISTEMA MATERIAL se ha convertido en un sólido.
  
  
  *para entender un poco mejor la explicación aqui les dejamos un video 
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Teoría cinética y presión.
  
  
  La presión que ejerce un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene son debidas a los choques que tienen lugar entre las partículas del gas y dichas paredes. La variación de la presión de un gas encerrado en un recipiente puede tener lugar por alguna de estas

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1.Por una variación de la temperatura manteniendo constante el volumen del recipiente que contiene el gas:

• Un aumento de la temperatura aumenta la energía cinética media de las partículas, lo que provoca una mayor velocidad de las mismas y una mayor intensidad en los choques contra las paredes: aumenta la presión del recipiente que contiene el gas.
• Un enfriamiento disminuirá la energía cinética media y las partículas chocaran con menos intensidad contra las paredes: disminuye la presión del recipiente que contiene el gas.

2.Por una variación del volumen que contiene el gas manteniendo constante la temperatura:

• Si disminuye el volumen, las partículas se concentran y chocan con más frecuencia contra las paredes del recipiente que las contiene: aumenta la presión sobre las paredes del recipiente.
• Si aumenta el volumen, las partículas se separan, tienen más volumen donde moverse y habrá menos partículas que choquen con las paredes del recipiente que contiene el gas: disminuye la presión del recipiente.

LEYES DE LOS GASES

LEYES DE LOS GASES

Principio de Avogadro   1811                                                                                          

   Es una de las leyes de los gases ideales la cual dice:  "Volúmenes iguales de distintas sustancias  gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas"

También el enunciado inverso es cierto: "Un determinado número de moléculas de dos gases diferentes ocupan el mismo volumen en idénticas condiciones de presión y temperatura".

Esta ley suele enunciarse actualmente también como: "La masa molecular o mol de diferentes sustancias contiene el mismo número de moléculas".

El valor de este número, llamado número de Avogadro es aproximadamente 6,022212 × 10²³ y es también el número de átomos que contiene la masa atómica o mol de un elemento.

Para explicar esta ley, Avogadro señaló que las moléculas de la mayoría de los gases elementales más habituales eran diatómicas (hidrógeno, cloro, oxígeno, nitrógeno, etc), es decir, que mediante reacciones químicas se pueden separar en dos átomos.

Ley de Boyle-Mariotte

Es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión:

PV= K

donde  K es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. No es necesario conocer el valor exacto de la constante  para poder hacer uso de la ley: si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:

P1V2=P2V2

donde:

P1= Presión Inicial 

P2=Presión final

V1=Volumen inicial 

V2=Volumen final 

https://www.google.com/imghp?hl=es&tab=wi (IMAGENES)

Ley de los gases ideales  por  Émile Clapeyron        1834

Es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.

Empíricamente, se observan una serie de relaciones entre la temperatura, la presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales Para una misma masa gaseosa (por tanto, el número de moles «n» es constante), podemos afirmar que existe una constante directamente proporcional a la presión y volumen del gas, e inversamente proporcional a su temperatura.

 Ecuación de Van der Waals

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 Es una ecuación de estado de un fluido compuesto de partículas con un tamaño no despreciable y con fuerzas intermoleculares, como las fuerzas de Van der Waals. La ecuación, cuyo origen se remonta a 1873, debe su nombre a Johannes Diderik van der Waals, la cual está basada en una modificación de la ley de los gases ideales para que se aproxime de manera más precisa al comportamiento de los gases reales al tener en cuenta su tamaño no nulo y la atracción entre sus partículas. Si se introducen el número de Avogadro, N_A, el número de moles n y, consecuentemente, el número total de partículas n•N_A, la ecuación queda en la forma siguiente:´

 p :es la presión del fluido

V: es el volumen total del recipiente en que se encuentra el fluido

a :mide la atracción entre las partículas 

b :es el volumen disponible de un mol de partículas 

n :es el número de moles

R :es la constante universal de los gases ideales, 

T :es la temperatura, en kelvin

La ley combinada de los gases o ley general de los gases

 Es una ley de los gases que combina la ley de Boyle, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac. Estas leyes matemáticamente se refieren a cada una de las variables termodinámicas con relación a otra mientras todo lo demás se mantiene constante. La ley de Charles establece que el volumen y la temperatura son directamente proporcionales entre sí, siempre y cuando la presión se mantenga constante. La ley de Boyle afirma que la presión y el volumen son inversamente proporcionales entre sí a temperatura constante. Finalmente, la ley de Gay-Lussac introduce una proporcionalidad directa entre la temperatura y la presión, siempre y cuando se encuentre a un volumen constante. La interdependencia de estas variables se muestra en la ley de los gases combinados, que establece claramente que:

La relación entre el producto presión-volumen y la temperatura de un sistema permanece constante.

Esto matemáticamente puede formularse como:

donde:

p es la presión medida en atmósferas

V es la volumen medida en centímetros cúbicos

T es la temperatura medida en grados kelvins

k es la constante (con unidades de energía dividido por la temperatura).

 

http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&NR=1&v=GLlivXIIYiY(
Hewitt, Paul G., Física Conceptual, Ed. Pearson, México, 1999, 708 Páginas.
Giancoli, Douglas C. Física con aplicaciones. México, Pearson Educación, 2006.
http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_cin%C3%A9tica
https://www.google.com/imghp?hl=es&tab=wi (imagenes)