La teoría cinética

James Clerk Maxwell

La teoría cinética

Esta teoría fue propuesta por primera vez por Bernoulli en 1738, y más tarde por Clausius, Maxwell, Boltzamann, Van der Waals y Jeans la ampliaron y la mejoraron.

La teoría fundamenta lo siguiente:

Se considera que los gases están constituidos por diminutas partículas discretas llamadas moléculas de igual masa y tamaño en un mismo gas pero diferentes para gases distintos.

Los trabajos de Clausius añadieron un prestigio considerable a las ideas cinetico-moleculares y prepararon el camino para que James Clerk Maxwell (1831-1879) utilizara su formidable capacidad para el tratamiento matemático y, tras citar a Bernouilli como el antecedente más antiguo de sus ideas, calculase explícitamente la forma funcional que tiene la distribución de velocidades de un gas monoatómico en equilibrio.

Maxwell no estaba convencido de la ideas ya que pensaba que no tendrían futuro. En una carta enviada a sir George Stokes el 30 de mayo de 1859, Maxwell le resumía el resultado de sus investigaciones sobre las ideas recién publicadas de Clausius.

Los primeros trabajos de Maxwell sobre teoría cinética, presentados por él intencionadamente en una forma que fuese independiente de las especulaciones sobre los gases, se publicaron en 1860 en el Philosophical Magazine, no solo fundamentó dichas ideas sobre una base más firme, sino que estableció los fundamentos de la mecánica estadística actual.

Uno de los resultados de la teoría indicaba que la viscosidad y la densidad de un gas deben ser independientes y ello le sugirió a Maxwell un experimento crucial, porque la teoría alternativa afirmaba que la viscosidad debía de crecer cuando lo hiciera la densidad. El experimento en el que el propio Maxwell probó la constancia de la viscosidad de un gas cuando, manteniéndolo a temperatura constante, se varia la presión a la que está sometido, fue decisivo en la conversión de los científicos de la época a las ideas cinético-moleculares. A pesar de este resultado positivo, el propio Maxwell creyó haber encontrado argumentos cuantitativos que probaban que la teoría cinítica no era correcta, por ejemplo, para explicar los calores específicos de los gases. No fue hasta 1875 que las medidas experimentales de Kundt y Warburg probaron la completa validez de las expresiones teóricas dadas por Clausius y Maxwell.

Es significativo que, a pesar del indudable reconocimiento que recibió el trabajo de Maxwell por parte de sus contemporáneos, la idea de que los cuerpos condensados están formados realmente por átomos discretos no acabara de aceptarse de forma general hasta bien entrado el siglo XX.

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