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 estánconstituidos 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:
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.
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.
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
El calor llega desde el Sol hasta la placa metálica
TRANSMISIÓN DEL CALOR
El 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
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 aguacaliente 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) 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).
LA TRANSFERENCIA DEL CALOR
Es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura.
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.
Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar, la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diez veces mayor que la de los sólidos.
Sin embargo, el liquido mas común, el agua no se comporta como los otros líquidos. La curva de dilatación del agua muestra el comportamiento de la densidad.
COMPORTAMIENTO INUSUAL DEL AGUA
Cuando el agua cambia del estado liquido al solido se comporta en un estado inusual: en vez de reducir el volumen, se expande.
Esto determina que el hielo sea menos denso que el agua liquida y por lo tanto flote en al agua.
ESTRUCTURA ATÓMICA DEL AGUA
Las atracciones establecidas por los puentes de hidrógeno entre sus moléculas son la que determinan la dureza del hielo y su baja densidad, que a su vez se debe a la estructura abierta de solido, donde se ordenan las unidades H2O enlazadas entre si por sus puentes.
DENSIDAD DEL AGUA AGUA
A mediada que disminuimos la temperatura por bajo de los 4º C, se vuelven menos densas por eso se forma una capa de hielo en la superficie de lagos ya que el agua menos helada o mas caliente baja y la mas helada sale a la superficie.
