lunes, 22 de diciembre de 2014

* DEDUCCIÓN MATEMÁTICA DE LA PRESIÓN Y LA TEMPERATURA, BAJO ESTA TEORÍA.



Para definir la deduccion matematica primero definerimos los conceptos de presion y temperatura.

Presión

En el marco de la teoría cinética la presión de un gas es explicada como el resultado macroscópico de las fuerzas implicadas por las colisiones de las moléculas del gas con las paredes del contenedor. La presión puede definirse por lo tanto haciendo referencia a las propiedades microscópicas del gas.
En general se cree que hay más presión si las partículas se encuentran en estado sólido, si se encuentran en estado líquido es mínima la distancia entre una y otra y por último si se encuentra en estado gaseoso se encuentran muy distantes.
En efecto, para un gas ideal con N moléculas, cada una de masa m y moviéndose con una velocidad aleatoria promedio o raíz cuadrada de la media aritmética de los cuadrados de las velocidades, en inglés "root mean square" vrms = v, contenido en un volumen cúbico V las partículas del gas impactan con las paredes del recipiente de una manera que puede calcularse de manera estadística intercambiando momento lineal con las paredes en cada choque y efectuando una fuerza neta por unidad de área que es la presión ejercida por el gas sobre la superficie sólida.
La presión puede calcularse como:


P=Nmv2/3V  
(gas ideal)



Temperatura

a ecuación superior dice que la presión de un gas depende directamente de la energía cinética molecular. La ley de los gases ideales nos permite asegurar que la presión es proporcional a la temperatura absoluta. Estos dos enunciados permiten realizar una de las afirmaciones más importantes de la teoría cinética: La energía molecular promedio es proporcional a la temperatura. La constante de proporcionales es 3/2 la constante de Boltzmann, que a su vez es el cociente entre la constante de los gases R entre el número de Avogadro. Este resultado permite deducir el principio o teorema de equipartición de la energía.
La energía cinética por Kelvin es:
  • Por mol 12,47 J
  • Por molécula 20,7 yJ = 129 μeV
En condiciones estándar de presión y temperatura (273,15 K) se obtiene que la energía cinética total del gas es:
  • Por mol 3406 J
  • Por molécula 5,65 zJ = 35,2 meV

La deducción matemática de la temperatura y la presión bajo la teoría cinética de la materia

Basándose en la teoría cinética de la materia se puede concluir que la temperatura juega un papel importante en la materia ya que esta se modifica de acuerdo al estado en el que se encuentre, cuando ocurre el aumento de temperatura también aumenta la velocidad media de las moléculas así, mayor numero y fuerza que las moléculas chocan o rebotan contra las paredes del reciente, la presión es el resultado de aplicar una fuerza sobre la superficie 

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