2.3 O modelo cinético dos gases
Durante moitos anos os científicos intentaron idear un modelo de como está constituída a materia que xustificase as propiedades dos gases que acabamos de revisar.
O modelo que propuxeron é o chamado "modelo cinético dos gases" ou "modelo corpuscular dos gases" (corpúsculo significa "partícula"), que se basea nas seguintes hipóteses:
-
Toda a materia (gases, líquidos e sólidos), está constituída por entidades denominadas partículas. As partículas teñen masa pero son demasiado pequenas para poder ser observadas.
-
Entre as partículas no hai nada, só espazo baleiro. A distancia media entre as partículas é moito maior no caso dos gases que no dos líquidos e sólidos.
-
As partículas están en continuo movemento. Nos gases móvense libremente en todas direccións.
-
A temperatura é unha medida da enerxía cinética media das partículas dun corpo. Cando aumenta a temperatura do sistema, aumenta a enerxía cinética que por termo medio teñen as partículas, polo que estas se moven con máis rapidez e poden separarse máis.
Imos empregar este modelo para xustificar algunhas das propiedades dos gases.
Os gases exercen presión
Os gases fan presión debido aos continuos choques das partículas contra as paredes do recipiente. Cada choque exerce un pequeno impulso contra as paredes, a suma de todos estes impulsos constitúe a presión.
Os gases esténdense por todo o volume dispoñible
O continuo e caótico movemento das partículas fai que acaben chegando a todos os recunchos do recipiente.
Os gases comprímense
Cando comprimimos cun émbolo o gas, o volume diminúe porque as distancias entre as partículas fanse menores, achegándose máis unhas ás outras.
A presión aumenta cando o volume diminúe
Ao diminuír o volume do recipiente as partículas teñen que percorrer menos espazo para bateren contra as paredes, así que chocan con máis frecuencia (máis veces), co que aumenta a presión.
O volume e a presión aumentan coa temperatura
Co aumento da temperatura as partículas móvense con maior velocidade, co que baten contra as paredes máis veces e con maior impulso (máis forza), e iso fai que aumente o volume do recipiente porque empurra o émbolo, se a presión externa ao gas non cambia. Se o émbolo está fixo e non pode variar o volume ocupado polo gas, daquela o que aumenta é a presión contra as paredes.
|
|
|
| Se a presión externa ao gas é constante, o aumento de temperatura produce un aumento do volume do gas | Se o émbolo non se move, o volume do gas non cambia e o aumento de temperatura produce un aumento na presión do gas |
Actividade resolta
Por un pequeno burato no fondo dun matraz pechado metemos unha pequena cantidade de gas de cor laranxa. Pasados uns minutos, que aspecto cre que terá o matraz? Xustifíqueo usando o modelo cinético dos gases.
| Solución |
As partículas de gas laranxa móvense en todas as direccións;daquela haberá algunhas que se movan cara a arriba. Deste xeito o gas espallarase de abaixo cara a arriba, e así mesmo ocorre nas demais direccións, de xeito que o gas acabará chegando a todos os puntos do recipiente. |
Actividades propostas
S2. Cando inchamos un globo, ao cabo dalgúns días o globo desínchase ou perde presión. Será debido a que as partículas de tanto chocar perden velocidade e, xa que logo, presión?
S3. Cando un pneumático perde presión, metémoslle máis aire a través da válvula. Como podemos xustificar o aumento de presión dos pneumáticos usando o modelo cinético dos gases?
Licenciado baixo a Licenza Creative Commons Recoñecemento Non-comercial Compartir igual 3.0