Propiedades de los Gases

El modelo corpuscular y su estudio a través de las variables de temperatura, presión y volumen nos entregan las propiedades de los gases. Veamos cuales son estas propiedades y que representan.

Las propiedades de los gases son muy diferentes a las propiedades de líquidos y sólidos. Para esto es muy importante recordar que los gases tienen las siguientes características:

• entre las partículas que lo forman existen grandes distancias.
• existe una nula fuerza de cohesión entre sus moléculas.
• no tienen una forma determinada, por lo cual tampoco un volumen conocido. Sin embargo, se distribuyen de manera uniforme y total en el recipiente que los contiene.
• son menos densos que los sólidos y líquidos. Debido a esto, es posible que se compriman.

El resultado de estas observaciones trajo como resultado la creación del modelo corpuscular. Un modelo es una aproximación a la realidad, a partir de la necesidad de representar algo que se desea conocer sin poder ver a simple vista. Su nombre de modelo corpuscular fue derivado del concepto genérico en que se supone una pequeña estructura de forma esferoidal.

Este modelo corpuscular nos indica que un gas:

• está formado por partículas que son corpusculares, es decir, son consideradas como pequeñas esferas.
• existen espacios enormes entre una partícula y otra.
• las partículas adoptan la forma y ocupan el volumen del recipiente que los contiene.

Debido a la aplicación de este modelo se pueden determinar las siguientes propiedades para los gases:

Fluidez.- es la propiedad que tienen los gases para ocupar todo el espacio que los contiene, esto se debe a la poca o nula fuerza de unión entre las moléculas del gas. Son mucho más fluidos que los líquidos.

Difusión.- es la propiedad que tienen los gases de mezclarse con otro, solamente debido al movimiento de sus moléculas en forma totalmente desordenada.

Compresión.- es la propiedad que tienen los gases de disminuir su volumen al ser aplicado sobre éste una presión que logre acercar las moléculas entre sí, disminuyendo las distancias entre éstas.

Resistencia.- es la propiedad que tienen los gases a oponerse al movimiento de los cuerpos de manera libre. Ésta es conocida como fuerza de roce y depende en gran medida de la velocidad y tamaño del cuerpo en desplazamiento.

Las variables de estudio que van a determinar el comportamiento de un gas son

Temperatura (T): las partículas que componen los gases se desplazan libremente, sin vibrar, viajan en línea recta hasta chocar con otra o con las paredes del recipiente de manera elástica, una y otra vez. Finalmente, la temperatura de un gas representa la energía cinética media de sus partículas.

Presión (P): es la fuerza ejercida por unidad de área de cada partícula en movimiento al chocar sobre las paredes del recipiente, siendo uniforme en todas las partes de éste.

Presión = fuerza / área = Pascal (Pa) que en el sistema internacional de medida (SI) pertenece a la unidad de presión.

P=F/A

Donde F es la fuerza ejercida en Newton (kg ? m / s²), unidad de medida de la fuerza en el SI y m corresponde al Metro (m), unidad de medida de la longitud en el SI, que en unidades de área debiera ser en metros cuadrados (m²).

Análisis dimensional: N / m² = kg ? m / s² x 1 / m² = kg / m ? s²

Volumen (V): es definido como el espacio que ocupa un cuerpo. También tiene como unidad de medida al Metro (m), unidad de medida de la longitud en el SI, que en unidades de volumen debiera ser en metros cúbicos (m³).

El efecto de una presión sobre el recipiente trae consigo una disminución en el volumen.