TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR

unamiradacchsur
11 Jan 201310:28

Summary

TLDREl guion del video explica la teoría cinético-molecular de la materia, que describe cómo los sólidos, líquidos y gases se comportan debido al movimiento constante de sus partículas. Se menciona el trabajo de científicos como Dalton, Boltzmann y Maxwell. Se exploran las relaciones entre presión y volumen (ley de Boyle), volumen y temperatura (ley de Charles), y presión y temperatura (ley de Gay-Lussac). Además, se discuten los cambios de fase y cómo la energía cinética y las fuerzas intermoleculares afectan la transición entre estados de agregación.

Takeaways

  • 🧪 La materia se presenta en diferentes tamaños, formas y colores, y se clasifica según su estado de agregación: sólidos, líquidos y gases.
  • 🔍 Los sólidos tienen una forma propia, los líquidos tienen un volumen definido y asumen la forma del recipiente, mientras que los gases no tienen forma ni volumen definido.
  • 🔬 La teoría cinético-molecular explica las propiedades observables de la materia basándose en el comportamiento de las partículas a escala microscópica.
  • 👨‍🔬 Científicos como Dalton, Boltzmann y Maxwell contribuyeron a la formulación de la teoría cinético-molecular.
  • 📉 Al aumentar la presión en un gas a temperatura constante, el volumen disminuye y la fuerza de las colisiones moleculares aumenta.
  • 📈 Al aumentar la temperatura de un gas a presión constante, el volumen aumenta debido a que las moléculas aumentan su energía cinética promedio.
  • 🌡️ La energía cinética media de las moléculas es una medida de la temperatura del sistema, ya que varía proporcionalmente con ella.
  • 💧 Los líquidos son más difíciles de comprimir que los gases debido a que tienen un mayor número de moléculas por unidad de volumen.
  • 🌡️ El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la presión atmosférica local.
  • 🔥 Al calentar un sólido, la energía suministrada aumenta la amplitud de las vibraciones de los átomos, lo que puede llevar a su fusión si el desorden se propaga más allá de unos diámetros moleculares.

Q & A

  • ¿Cómo se clasifica la materia según su estado de agregación?

    -La materia se clasifica en sólidos, líquidos y gases. Los sólidos tienen una forma propia, los líquidos tienen un volumen definido y adoptan la forma del recipiente que los contiene, y los gases no tienen forma ni volumen definido.

  • ¿Qué son las partículas que conforman la materia según la teoría cinético-molecular?

    -Según la teoría cinético-molecular, la materia está formada por pequeñas partículas que están en constante movimiento. Estas partículas pueden ser átomos, moléculas o iones.

  • ¿Qué es la presión y cómo se relaciona con el volumen en un gas según la teoría cinético-molecular?

    -La presión es la fuerza ejercida por las partícules de un gas contra las paredes de su recipiente dividida por el área sobre la que actúa. Según la teoría cinético-molecular, para una muestra de gas de masa constante, la presión es mayor cuando el volumen es menor y viceversa.

  • ¿Qué descubrió Robert Boyle experimentalmente sobre la relación entre presión y volumen de un gas?

    -Robert Boyle descubrió que para una cantidad fija de gas a una temperatura constante, la presión es inversamente proporcional al volumen, lo que se conoce como la ley de Boyle.

  • ¿Cómo se relaciona el volumen de un gas con su temperatura si la presión se mantiene constante?

    -Si la presión de un gas se mantiene constante y se aumenta la temperatura, el volumen del gas también aumenta. Esto se debe a que las moléculas aumentan su energía cinética promedio, lo que lleva a más colisiones y, por lo tanto, un aumento del volumen.

  • ¿Quién descubrió la relación entre el volumen y la temperatura de un gas y cómo se llama?

    -Charles descubrió que si la temperatura de un gas se aumenta, su volumen también aumenta, asumiendo que la presión se mantiene constante. Esta relación se conoce como la ley de Charles.

  • ¿Qué es la energía cinética media y cómo se relaciona con la temperatura?

    -La energía cinética media es una medida de la temperatura de un sistema, ya que al aumentar o disminuir la temperatura, también varía la energía cinética promedio de las partículas en el sistema.

  • ¿Cómo se comporta la presión de un gas cuando se aumenta su temperatura en un recipiente con paredes rígidas?

    -Cuando se aumenta la temperatura de un gas en un recipiente con paredes rígidas, la energía cinética promedio de las moléculas aumenta, lo que lleva a más colisiones con las paredes del recipiente. Como resultado, la presión del gas aumenta.

  • ¿Qué sucede con la presión de un gas cuando se disminuye su temperatura en un recipiente con paredes rígidas?

    -Cuando se disminuye la temperatura de un gas en un recipiente con paredes rígidas, la energía cinética promedio de las moléculas disminuye, lo que lleva a menos colisiones con las paredes del recipiente. Como resultado, la presión del gas disminuye.

  • ¿Qué es el punto de ebullición de un líquido y cómo se relaciona con la presión atmosférica?

    -El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la presión atmosférica local. Por ejemplo, para el agua a nivel del mar, donde la presión atmosférica es de una atmósfera, el punto de ebullición es de 100 grados Celsius.

  • ¿Cómo se relacionan las fuerzas intermoleculares en sólidos, líquidos y gases?

    -En sólidos, las fuerzas intermoleculares son las más intensas, lo que impide el movimiento libre de las partículas y solo permite vibraciones. En líquidos, estas fuerzas son menos intensas que en sólidos, permitiendo movimientos más libres y colisiones entre partículas. En gases, las fuerzas intermoleculares son mínimas, lo que resulta en una gran libertad de movimiento y colisiones.

Outlines

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🌟 Estado de Agregación de la Materia

Este párrafo introduce la diversidad de la materia y su clasificación en función del estado de agregación. Se describen los tres estados: sólidos, líquidos y gases, y se explica cómo estos se diferencian por su forma, volumen y comportamiento. Además, se menciona la teoría cinético-molecular, que explica las propiedades observables de la materia a través del estudio de las partículas en movimiento. Se destaca la contribución de científicos como Dalton, Boltzmann y Maxwell en el desarrollo de esta teoría.

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🔬 Comportamiento de los Gases y la Teoría Cinético-Molecular

Este párrafo se centra en el comportamiento de los gases y cómo la teoría cinético-molecular puede explicarlo. Se describen experimentos que muestran la relación entre presión y volumen (ley de Boyle), y entre volumen y temperatura (ley de Charles). Se explica cómo la presión de un gas aumenta cuando se reduce su volumen y cómo la temperatura afecta el volumen de un gas a presión constante. Además, se menciona la relación entre la energía cinética media de las moléculas y la temperatura, y cómo estos conceptos son aplicables a los gases ideales y a los gases reales.

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🌡 Cambios de Fase y la Teoría Cinético-Molecular

El tercer párrafo explora cómo la teoría cinético-molecular puede ayudar a entender los cambios de fase en la materia. Se discuten las diferencias en la facilidad de comprimir o dilatar los líquidos en comparación con los gases, y se describe el proceso de evaporación y la relación entre la temperatura de ebullición y la presión atmosférica. También se menciona el comportamiento de los sólidos, donde las fuerzas intermoleculares son más intensas y los átomos solo pueden vibrar. Se explica cómo el calentamiento de un sólido puede llevar a una transformación de fase debido a la energía que aumenta las vibraciones y provoca un desorden que eventualmente lleva al estado líquido.

Mindmap

Keywords

💡Estado de agregación

El estado de agregación es una forma de clasificar la materia según su apariencia física, como sólido, líquido o gas. En el guion, se menciona que los sólidos tienen una forma propia, los líquidos tienen un volumen definido y asumen la forma del recipiente, y los gases no tienen forma ni volumen definido. Este concepto es crucial para entender cómo la materia se comporta en diferentes condiciones.

💡Teoría cinético-molecular

La teoría cinético-molecular es una teoría que explica las propiedades de la materia basándose en el comportamiento de las partículas que la componen. En el guion, se destaca que esta teoría concibe la materia como formada por partículas en constante movimiento, lo que es fundamental para entender las propiedades observables de la materia que nos rodea.

💡Presión

La presión se refiere a la fuerza ejercida por un fluido (gases o líquidos) sobre una superficie en un área determinada. En el guion, se discute cómo la presión de un gas aumenta cuando disminuye su volumen y viceversa, un concepto clave en la relación presión-volumen que fue experimentalmente demostrado por Robert Boyle.

💡Volumen

El volumen es la cantidad de espacio tridimensional que ocupa un objeto o sustancia. En el guion, se menciona que los líquidos tienen un volumen definido y que, en el caso de los gases, este aumenta con la temperatura, lo que refleja la relación volumen-temperatura descrita por Charles.

💡Energía cinética

La energía cinética es la energía que una partícula posee debido a su movimiento. En el guion, se explica que la energía cinética promedio de las partículas de un gas aumenta con la temperatura, lo que aumenta el número de colisiones y, por lo tanto, el volumen del gas.

💡Temperatura

La temperatura es una medida de la cantidad de movimiento térmico de las partículas en una sustancia. En el guion, se relaciona con la energía cinética promedio de las moléculas, indicando que cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la energía cinética y, por ende, mayor será el volumen del gas.

💡Gases ideales

Los gases ideales son una simplificación teórica de los gases que se comportan de acuerdo con las leyes de la teoría cinético-molecular en condiciones de baja presión y alta temperatura. En el guion, se menciona que el modelo cinético molecular es adecuado para describir el comportamiento de estos gases ideales.

💡Colisión molecular

Las colisiones moleculares son choques entre partículas en un fluido. En el guion, se discute cómo el número de colisiones por segundo entre las partículas de un gas aumenta con la presión y disminuye con el volumen, lo que afecta la presión del gas.

💡Punto de ebullición

El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión atmosférica. En el guion, se menciona que el agua hierve a 100 grados Celsius a nivel del mar, que es un ejemplo de punto de ebullición.

💡Fuerzas intermoleculares

Las fuerzas intermoleculares son las interacciones entre partículas adyacentes en una sustancia. En el guion, se explica que en los sólidos estas fuerzas son muy intensas, lo que limita el movimiento de las partículas a vibraciones alrededor de sus posiciones de equilibrio.

Highlights

La materia se presenta en una gran variedad de tamaños, formas y colores.

Existen sustancias sólidas con una forma propia, ya sea regular o irregular.

Los líquidos como el agua tienen un volumen definido y adoptan la forma del recipiente.

Los gases no tienen forma ni volumen definido, ej. el aire.

La teoría cinético-molecular explica las propiedades observables de la materia.

La materia está formada por partículas en constante movimiento.

Los griegos Leucipo y Demócrito propusieron que la materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos.

La teoría cinético-molecular se basa en experimentos y análisis de científicos como Dalton, Boltzmann y Maxwell.

Cuando se reduce el volumen de un gas, la presión aumenta.

La relación entre presión y volumen de un gas a temperatura constante es la ley de Boyle.

Al aumentar la temperatura de un gas a presión constante, su volumen aumenta.

La relación entre volumen y temperatura de un gas a presión constante es la ley de Charles.

La energía cinética media de las moléculas es una medida de la temperatura del sistema.

El modelo cinético molecular describe adecuadamente el comportamiento de los gases ideales.

Los líquidos son más difíciles de comprimir que los gases debido a un mayor número de moléculas por unidad de volumen.

El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la presión atmosférica.

En los sólidos, las fuerzas intermoleculares son más intensas, lo que limita el movimiento de las partículas a vibraciones.

Cuando se calienta un sólido, la energía aumenta la amplitud de las vibraciones de los átomos.

La teoría cinética molecular ayuda a entender los cambios de fase de la materia.

Transcripts

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la materia se presenta en una gran

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variedad de tamaños formas y colores

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podemos clasificar de muchas maneras

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pero una de las más adecuadas para su

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estudio es su estado de agregación así

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existen substancias sólidas que tienen

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una forma propia ya sea Regular o

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irregular los líquidos como el agua

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presentan un volumen definido y adoptan

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la forma del recipiente que los

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contiene y los gases que no tienen forma

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ni volumen definido como el aire que

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aunque no podemos verlo sabemos que está

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presente al notar el movimiento de las

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hojas de los árboles o sentir el

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viento podemos distinguir los objetos

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que nos rodean por sus propiedades por

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ejemplo es sencillo diferenciar una

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moneda de un pedazo de madera por su

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dureza o

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color Cómo está constituida la materia

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Por qué los sólidos los líquidos y los

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gases se comportan

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así para poder explicar las propiedades

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observables de la materia que nos rodea

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a partir del comportamiento de las

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partículas a escala microscópica se

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requirió de mucha observación

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experimentación y una gran imaginación a

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lo largo de muchos años como resultado

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de este gran esfuerzo se construyó la

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llamada teoría cinético-molecular

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esta teoría concibe a la materia formada

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por pequeñas partículas que están en

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constante movimiento y aunque ya ya

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desde la antigüedad los filósofos

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griegos lepo y Demócrito habían

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propuesto sin ninguna base científica

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que toda la materia estaba formada por

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partículas muy pequeñas a las que

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llamaron átomos la teoría

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cinéticomolecular se apoya en los

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experimentos y el análisis realizado por

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algunos científicos como Dalton Bo

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boltzman y Maxwell entre

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otros una de las evidencias

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experimentales examinemos ahora el

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comportamiento de un gas a temperatura

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constante encerrado en un recipiente con

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un émbolo

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movible inicialmente tenemos el gas con

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cierta presión y ocupando un determinado

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volumen si comenzamos a desplazar el

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pistón hacia abajo el volumen disminuye

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cada vez más en este caso el número de

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partículas por unidad de volumen va

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aumentando y por lo tanto el número de

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colisiones por segundo entre ellas y con

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cada centímetro cuadrado de la

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superficie del

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émbolo la fuerza transmitida por los

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choques moleculares también Se

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incrementa y Consecuentemente la presión

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es cada vez

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mayor si ahora regresamos al émbolo poco

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a poco a su posición original la presión

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vuelve a disminuir a su valor inicial

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por el aumento del volumen y la

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disminución del número de colisiones por

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segundo de lo anterior deducimos que

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para una muestra de gas de masa

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constante la presión es mayor cuando el

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volumen es menor y

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viceversa esta relación entre presión y

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volumen que se pudo deducir a partir del

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modelo cinético molecular es la misma

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que encontró experimentalmente Robert

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boile veamos otro caso tenemos ahora

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encerrado al gas a presión constante y

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ocupando un determinado

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volumen entamos la temperatura del

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sistema vemos que el volumen también

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aumenta de acuerdo a nuestro modelo las

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moléculas aumentan su energía cinética

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promedio y por lo tanto el número de

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colisiones por segundo entre ellas y con

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el

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émbolo la fuerza transmitida por los

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choques moleculares Se incrementa y

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Consecuentemente el volumen también

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aumenta si ahora bajamos la temperatura

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disminuimos la energía cinética promedio

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de las partículas y como consecuencia

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reducimos el número de colisiones por

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segundo la fuerza transmitida por los

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choques moleculares también disminuye y

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da como resultado que el volumen del gas

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se

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reduzca esta relación entre el volumen y

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la temperatura que se pudo deducir a

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partir del modelo cinético molecular es

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la misma que encontró experimentalmente

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Charles analizando lo anterior también

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podemos encontrar energí cinética media

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de las moléculas es una medida de la

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temperatura del sistema ya que al

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aumentar o disminuir la temperatura

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también varía en forma proporcional la

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energía

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cinética si tenemos ahora una muestra de

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gas encerrada en un recipiente con

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paredes rígidas y aumentamos la

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temperatura del sistema de acuerdo a

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nuestro modelo moléculas aumentan su

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energía cinética promedio y por lo tanto

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el número de colisiones por segundo

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entre ellas y con las paredes del

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recipiente debido a que el volumen es

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constante la agitación molecular aumenta

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cada vez más la fuerza transmitida por

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los choques contra las paredes es cada

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vez mayor y se refleja en un aumento de

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la

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presión puedes darte una idea de este

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caso si has visto el funcionamiento de

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una olla

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express ya te imaginas lo que sucedería

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Si no tuviera la válvula de escape del

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vapor al bajar la temperatura del

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sistema nuevamente las moléculas

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disminuyen su energía cinética promedio

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y por lo tanto el número de colisiones

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por

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segundo en estas condiciones la

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agitación molecular también

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disminuye la fuerza transmitida por los

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choques contra las paredes se reduce y

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se refleja en una disminución de la

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presión entre la presión y la

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temperatura que se pudo deducir a partir

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del modelo cinético molecular es la

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misma que encontró experimentalmente

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gausac es importante mencionar que el

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modelo cinético molecular resulta

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adecuado para describir el

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comportamiento de los llamados gases

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ideales es decir aquellos que se

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encuentran a presiones bajas y

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temperaturas altas y que para los gases

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que nos rodean también llamados reales

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estas leyes son solo

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aproximadas para explicar el

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comportamiento de los líquidos con

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nuestro modelo diremos que estos son

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mucho más difíciles de comprimir o de

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dilatar que los gases tienen un mayor

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número de moléculas por unidad de

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volumen Lo que hace que la distancia

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intermolecular promedio sea mucho menor

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que para un

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gas coloquemos en un recipiente

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una cierta cantidad de líquido la

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energía suministrada por la parrilla

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aumenta la energía cinética promedio de

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las moléculas facilitando su Escape a

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través de la

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superficie hay un momento en que

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comenzamos a ver una nubecilla blanca

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sobre el líquido lo que llamamos

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vapor después de un tiempo caracterizado

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por una temperatura que es diferente

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para cada

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líquido todas las moléculas parecen

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Tener suficiente energía para

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arse este momento se manifiesta por la

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aparición de burbujas en todo el seno de

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líquido en estas condiciones la presión

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del vapor es igual a la presión

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atmosférica del lugar en el que estamos

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decimos entonces que el líquido

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hierve en el caso del agua a nivel del

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mar donde la presión es de Una atmósfera

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la temperatura es de 100 gr

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c podemos decir Entonces el punto de

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ebullición de un líquido es la

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temperatura a la cual su presión de

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vapor es igual a la presión atmosférica

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local en los sólidos las fuerzas

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intermoleculares son mucho más intensas

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que en los líquidos a un grado tal que

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las partículas ya no tienen la libertad

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de moverse de un lado para otro por lo

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que no hay colisiones entre

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ellas así pues en un sólido los únicos

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movimientos que pueden realizar los

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átomos son de

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vibración Qué sucede cuando calentamos

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un

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sólido al suministrarle energía por

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medio de la parrilla esta se emplea en

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incrementar la amplitud de las

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vibraciones de los átomos alrededor de

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las posiciones de equilibrio cuando esta

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energía es suficiente se crea un

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desorden local en la red

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cristalina si este desorden se propaga

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Más allá de unos cuantos diámetros

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moleculares El sólido se convierte en un

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líquido parte de la energía potencial

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almacenada en los átomos en la fase

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sólida empieza a transformarse en

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energía cinética translacional

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característica de la fase

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líquida Aunque en forma cualitativa y

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sin mayores presunciones la teoría

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cinética molecular nos permite

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comprender no solo el comportamiento

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molecular de la materia en sus tres

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fases sino que también nos ayuda a

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entender lo que sucede durante un Cambio

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