lunes, 13 de enero de 2014

MEDICIÓN DE LA PRESIÓN DE LOS GASES

MEDICIÓN DE LA PRESIÓN DE LOS GASES 
La presión parcial de un gas en atmósferas 
en una mezcla o solución sera aproximadamente 
la presión de dicho gas si se eliminaran 
repentinamente todos los componentes 
de la mezcla o solución y sin que observacional
 de temperatura.
 La presión parcial de un gas en una mezcla
 es la medida de la actividad termodinámica
 de las moléculas de dichos gas y por lo tanto
 es proporcional a al temperatura y concentración
 del mismo.




la presión parcial de un gas ideal en una mezcla
 es igual a la presión que ejercería en caso de 
ocupar el solo el mismo volumen a la misma 
temperatura, esto sucede por que las moléculas
 de un gas ideal están tan alejadas unas de otras 
que no interactuan entre ellas.
La atmósfera, capa gaseosa de la Tierra, ejerce 
una presión llamada presión atmosférica sobre 
todos los cuerpos. Torricelli en el siglo XVII 
demostró mediante un célebre experimento su 
existencia y midió su valor.  Este valor o presión 
varía según los lugares y se mide con los barómetros
 La llamada Ley de Boyle y Mariotte, estudia la
 relación que hay entre la presión y el volumen 
de los gases. Para medir la presión de los gases 
dentro de recipientes se usa el manómetro.  
Para extraer los gases de los recipientes se 
usa la bomba de vacío.





PROPIEDADES GENERALES DE LOS GASES

PROPIEDADES GENERALES DE LOS GASES 
 Poseen alta entropía (alto grado de desorden molecular) 
debido a que las fuerzas de repulsión (Fr) 
o fuerzas de desorden predominan
 sobre las fuerzas de atracción o cohesión (Fa)

 Poseen grandes espacios intermoleculares, las 
moléculas de un gas están muy separadas. 
Así por ejemplo a 25°C y 1 atm de presión, 
sólo el 0,1% del volumen que ocupa el gas 
está ocupado por las propias moléculas, 
el 99,99% es espacio vacío.
Poseen alta energía cinética molecular, puesto
 que las moléculas se mueven muy rápido. A 25°C 
las velocidades moleculares de los gases varían 
entre 200 á 2000 m/s (600 á 6000 Km/h)  
1.- Los gases están constituidos por pequeñas partículas que están separadas por distancias mucho mayores que sus propias dimensiones. Las partículas pueden considerarse como "puntos" es decir, poseen masa pero tienen un volumen despreciable comparado con el volumen que los contiene.
2.- Debido a que las partículas de gas permanecen separadas, entre ellas no existe ninguna fuerza de atracción o repulsión significativa y puede considerarse que se comportan como masas muy pequeñas.
3.- Las partículas de gas están en continuo movimiento en dirección aleatoria y con frecuencia chocan unas con otras. Las colisiones entre las partículas son perfectamente elásticas, es decir, la energía se transfiere de una partícula a otra por efecto de las colisiones; sin embargo, la energía total de todas las partículas del sistema permanece inalterada.
4.- La energía cinética promedio de las partículas es proporcional a la temperatura del gas (en Kelvin), la energía cinética promedio de una partícula está dada por:
Ec = ½ mv2    
Donde:
Ec = Energía Cinética.
m = Masa de la partícula
v= Velocidad de la partícula.






EL ESTADO GASEOSO

EL ESTADO GASEOSO

Los gases al igual que los líquidos no tienen 
 forma fija pero, a diferencia de éstos, su volumen 
tampoco es fijo. También son fluidos, como los líquidos.
En los gases, las fuerzas que mantienen unidas 
las partículas son muy pequeñas. En un gas el 
número de partículas por unidad de volumen es
 también muy pequeño.
Las partículas se mueven de forma desordenada, 
con choques entre ellas y con las paredes del 
recipiente que los contiene. Esto explica las 
propiedades de expansibilidad y compresibilidad
 que presentan los gases: sus partículas se mueven
 libremente, de modo que ocupan todo el espacio
 disponible. La compresibilidad tiene un límite, si 
se reduce mucho el volumen en que se encuentra
 confinado un gas éste pasará a estado líquido
 Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y de atracción entre partículas resultan insignificantes. Es considerado en algunos diccionarios como sinónimo de vapor, aunque no hay que confundir sus conceptos, ya que el termino de vapor se refiere estrictamente para aquel gas que se puede condensar por presurizan a temperatura constante. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene, y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.




LOS ESTADOS DE LA MATERIA

LOS ESTADOS DE LA MATERIA 
Materia es todo aquello que tiene masa y volumen. 
Cada clase de materias con propiedades especificas que las distinguen de otros tipos de materia 
los estados físicos son: 
SÓLIDO 
Aquí las partículas que forman la materia están unidas entre ellas muy frecuentemente, difícilmente se desplazan así que se podrá decir que tiene una forma invariable.

LIQUIDO
Las partículas que forman los líquidos pueden deslizarse unas sobre de otras es por eso que los líquidos pueden fluir o cambiar de forma pero no de volumen.







GASEOSO
Las partículas que forman los gases se mueven a altisimas velocidades cada una de las partículas que los forma va por libre.





PLASMA
se denomina plasma al cuarto estado de la materia es un estado fluido similar al gaseoso sus partículas están cargadas eléctricamente y no poseen equilibrio electromagnético son buenos conductores eléctricos. El plasma es el estado de agregación mas abundante de la naturaleza y la mayor parte del universo visible se encuentra en estado de plasma.











TERMODINÁMICA

 TERMODINÁMICA

La termodinámica  es la rama de la 
física que describe los estados de 
equilibrio a nivel microscópico. 
Constituye una teoria fenomenológica 
a partir de razonamientos deductivos
que estudia sistemas reales, sin modelizar 
y sigue un método experimental. 
Los estados de equilibrio son estudiados 
y definidos por medio de magnitudes extensivas tales
 como la energía interna , la entropía , el volumen  
o la composición molar  del sistema,
 o por medio de magnitudes no-extensivas 
derivadas de las anteriores como la 
Primera ley de la Termodinámica
La primera ley no es otra cosa que el principio
de conservación de la energía aplicado a un
 sistema de muchísimas partículas. A cada estado
 del sistema le corresponde una energía interna U.
 Cuando el sistema pasa del estado A al estado
B, su energía interna cambia en
DU=UB-UA
Supongamos que el sistema está en el estado A
y realiza un trabajo W, expandiéndose.
 Dicho trabajo mecánico da lugar a un cambio
(disminución) de la energía interna de sistema
DU=-W
También podemos cambiar el estado del sistema
poniéndolo en contacto térmico con otro sistema
 a diferente temperatura. Si fluye una cantidad de
 calor Q del segundo al primero, aumenta su
energía interna en

DU=Q

La historia de la termodinámica como disciplina 
científica generalmente comienza con 
OTTO VON GUERICKE  quien, en 1650, construyó 
y diseñó la primera bomba del vació y demostró un 
vacío usando sus hemisferios del MAGDEBURGO.
Se define como una ciencia macroscópica 
que estudia el calor, el trabajo, la energía y los 
cambios que ellos producen en los sistemas. 
Se basa en una serie de principios, llamados 
Principios de la Termodinámica, que son 
enunciados axiomáticamente, y que se basan 
en las observaciones de la naturaleza.
 A partir de estos Principios, mediante 
unos desarrollos matemáticos sencillos,
 se obtienen unas leyes que pueden considerarse
 fiables, ya que no se han encontrado en la 
naturaleza situaciones que los contradigan.


ENTROPIA 
Es una magnitud física que mediante el calculo permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo.
la palabra entropía significa evolución o transformación, se desarrollo en la época de 1850




TRANSMISIÓN DEL CALOR




El calor llega desde el Sol hasta la placa metálica 

TRANSMISIÓN DEL CALOR 




panel solarEl calor se transmite de un lugar a otro de tres maneras diferentes: 
Por la conducción entre cuerpo solido en contacto. 
Por convención en fluidos líquidos o gases. 
Por radiación a través del medio en que la radiación 
pueda propagarse 
PLACA SOLAR 
El calor se transmite al líquido que está en contacto 
con la placa por conducción.
En el líquido se establecen corrientes covectivas   
que lo mezclan y uniformizan el calor. El agua 
caliente sube y la fría baja.
El agua más caliente sube al depósito superior 
y de la parte inferior de este depósito baja el 
agua más fría que entra por la parte de abajo 
de la placa.


RECIPIENTE METÁLICO CON AGUA AL FUEGO 
{short description of image}Las llamas (o una plancha eléctrica) calientan el metal
 porque los gases de combustión están en contacto
con el fondo y le transmiten el calor por
 conducción (el metal se dilata y sus partículas vibran más).
El metal transmite el calor al agua
 del fondo del recipiente por conducción
El agua caliente del fondo asciende, originando
 corrientes convectivas 
(propagación por convección) y se mezcla con el agua fría.







CONVECCIÓN, La convección tiene
lugar cuando áreas de fluido caliente
(de menor densidad) ascienden hacia
las regiones de fluido frío. Cuando
ocurre esto, el fluido frío (de mayor densidad)
convección rotación desciende y ocupa el lugar del fluido
caliente que ascendió. Este ciclo da lugar
a una continua circulación
(corrientes convectivas)
del calor hacia las regiones frías.
En los líquidos y en los gases la
 convección es la forma más
eficiente de transferir calor.
En el verano, en una carretera
 recalentada, se puede ver como
 asciende de ella el aire caliente
formando una columnas oscilantes.
 También se ve a veces como
asciende el aire desde un radiador
(el aire caliente sube y el frío baja).



Sistemas Termicos.jpg

LA TRANSFERENCIA DEL CALOR 
Es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura.

CALORIMETRÍA, FUSIÓN, VAPORIZACIÓN

CALORIMETRÍA, FUSIÓN, VAPORIZACIÓN 
El calor es un forma de energía. La unidad mas utilizada  en la medida de cantidad de color, en el sistema métrico, es la caloría y su múltiplo la KILOCARIA que se definen respectivamente como sigue: 
1_ Caloría (cal)= cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua a un grado centígrado.
1- KILOCALORIA (kcal)=1000 cal. 
CALOR ESPECIFICO, de una sustancia ( es numéricamente igual al numero de)calorías necesarias para elevar la temperatura de 1 grado de sustancia a un grado centígrado.
El calor especifico se mide en calorías por gramo y grados centigrado (cal/g ºc).
CAPACIDAD CALORÍFICA, o equivalente en agua de un cuerpo es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura del cuerpo en un grado. 
capacidad calorífica de un cuerpo = masa del cuerpo * calor especifico.
EL CALOR GANADO O PERDIDO, por un cuerpo siempre que experimente ningún cambio de estado,
= masa * calor especifico * variación de temperatura 
CALOR DE FUSIÓN, de un cuerpo es la cantidad de calor necesaria para pasar al estado liquido la unidad de masa del cuerpo en cuestión sin que varié su temperatura.
CALOR DE VAPORIZACIÓN, de un liquido es la cantidad de calor necesario para pasar al estado de vapor la unidad de masa de liquido en cuestión sin que varié su temperatura.