Fisica general. El modelo de Avogadro al parecer concuerda con la realidad

Cuando la temperatura es superior a 100℃, dos volúmenes de hidrógeno que reaccionan con uno de oxígeno producen dos volúmenes de vapor de agua. Los experimentos que desarrollo Gay-Lussac son microscópicos ya que se refieren a volúmenes que son fáciles de medir en un laboratorio. Ahora bien las hipotesisi de Avogadro que fueron producto de su imaginacion, fueron suficientes para concluir que el volumen de un gas depende del numero de moléculas presentes en él. El modelo de Avogadro al parecer concuerda con la realidad.

Otra idea de Avogadro es que si la temperatura y la presión están en las mismas condiciones, y los volúmenes de los gases contienen el mismo numero de moléculas se puede establecer que el volumen ocupado por una mole de cualquier gas a presión atmosférica y 0℃ es de 22.4 L. Aclarando una mole es un gramo mol.

Gracias a los experimentos que desarrollo Gay-Lussac y las ideas que aporto Avogadro, filosofía griegos como Lucrecio en especial, aceptaron al pensar que la materia en especial los gases están compuestos de pequeñas partículas que ahora sabemos que son átomos o moléculas, y se sabe que estas están en movimiento constante. Se menciona también el fenómeno del movimiento browniano, este fue descubierto por el botánico ingles Robert Brown en 1827. Lo descubrió al observar que en suspensiones acuosas de esporas finas, estas realizan un movimiento continuo sin conocer la razón que produce dicho movimiento. Para explicar como se realiza este movimiento hay que recurrir a la hidrodinamica, esta es un trabajo de Bernoulli en el cual empleo una bola de billar como modelo para representar cada molécula. Ahora imaginemos que esta bola de billar se encuentra adentro de un recinto tridimensional y es de diferente color a las demas, en este recinto dicha bola se encuentra en movimiento entre otras tantas hablamos de miles de millones y todas están en movimiento, chocan entre si y a pera de eso ocupan un volumen diminuto a comparación de todo el volumen que tienen disponible para moverse, es imposible seguirle el paso a esta bola y a cualquier otra de las que hay en el recinto. Al parecer rato no va a funcionar por eso lo mejor es hacer como las personas que se dedican a hacer sendos de poblaciones grandes, extraeremos un tipo de comportamiento promedio de las bolas de billar, recordemos que estas representan a las moléculas del gas. Al chocar las bolas de billar entre ellas y con la pared de la superficie o recinto que las contiene, parece que mantienen la misma energía. Cabe mencionar que cuando resulta una colisión o choque ideal entre dos objetos en los que su ímpetu y su energía son iguales antes y después de la colisión se dice que esta es deforma elástica.

En este libro se menciona que se decide agregar esta hipótesis al modelo que se ha estado formulando, y a partir de esta hipótesis se dice que en cada partícula no hay ninguna fuerza entre dos colisiones o choques sucesivos, la velocidad tanto en magnitud como en dirección debe ser constante. Para aclarar esta hipótesis y que se entienda de manera mas clara se recurre a la física estadística el cual ayuda a explicar el comportamiento del sistema N cuerpos.

Recordemos lo que se ha hablado hasta el momento, hay que mantener una idea clara de l modelo que se a construido para representar el comportamiento de un gas. El autor del libro decide resumir las hipótesis que ha formulado de la siguiente manera:

1. El gas esta formado por N (10^22) moleculas. El volumen que ocupa una molécula es aproximadamente (10^-24) m^3.

2. En todo momento el ni.ero de moléculas por unidad de volumen es constante.

3. Las moléculas solo ejercen fuerza entre ellas cuando chocan contra las paredes del recipiente, además que estos choques son de forma elástica.

4. Todas las direcciones de velocidades moleculares tienen la misma probabilidad.

Este modelo al manejar estas hipótesis parece simple pero es muy poco creíble. Como ya se había mencionado si en el modelo concuerdan las hipótesis que se han estado presentando con las evidencia experimentales, concluiremos que el modelo es adecuado.

La materia se puede encontrar en cualquiera de las tres fases, al examinar cada fase individualmente se presentan dos situaciones: la primera cuando las propiedades de un sistema que se estudia no esta en función del tiempo, es decir, que durante un intervalo de tiempo del experimento para determinar alguna propiedad de este, el sistema no cambie, y la segunda, existe un gran numero de fenómenos que ocurren cuando el sistema al ser afectado por algún agente externo no manifiesta una condición estática, por el contrario esta condición cambia con el tiempo.

Ahora hablemos de las propiedades de un gas en equilibrio, algunas de sus propiedades son la presión y la temperatura, explicaré como es que el autor menciona que se pueden medir.

Para empezar habla de la presión, sabemos que estas moléculas están en movimiento y chocan con su alrededor, al chocar con la superficie que las contiene, en un periodo de tiempo antes y después del choque hay un cambio en el ímpetu de la molécula. Tamviense habla de la segunda ley de Newton la cual se relaciona con el modelo, esta dice que el cambio en el ímpetu en un objeto dado es igual a la fuerza que actúa sobre el, solo que surge un pequeño detalle en el modelo no hay fuerzas que actúen sobre las moléculas solo las producidas en los choques, esto quiere decir que estas al chocar con la pared de la superficie ejercen una fuerza sobre ella, y la presión resulta ser la fuerza ejercida por la unidad de la superficie. Entonces la presión al ponerse en contacto con el gas, va a provenir de los choques entre las moléculas y la superficie.

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