Teoría cinética y temperatura

 

    Teoría cinética y presión

 

    Los estados de agregación y la teoría cinética

 

    La teoría cinética y los cambios de estado

 

Teoría cinética y temperatura.

La Temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la distribución de la energía calorífica entre la materia de un cuerpo. Normalmente la temperatura mide la energía cinética media de las partículas:

• A mayor energía cinética media (mayor movimiento de las partículas) mayor choque entre ellas , mayor temperatura.

• A menor energía cinética media (menor movimiento de las partículas) habrá menos choques entre ellas, menor temperatura.

Teoría cinética y presión.

La presión que ejerce un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene son debidas a los choques que tienen lugar entre las partículas del gas y dichas paredes. La variación de la presión de un gas encerrado en un recipiente puede tener lugar por alguna de estas razones:

1. Por una variación de la temperatura manteniendo constante el volumen del recipiente que contiene el gas:

• Un aumento de la temperatura aumenta la energía cinética media de las partículas, lo que provoca una mayor velocidad de las mismas y una mayor intensidad en los choques contra las paredes: aumenta la presión del recipiente que contiene el gas.

• Un enfriamiento disminuirá la energía cinética media y las partículas chocaran con menos intensidad contra las paredes: disminuye la presión del recipiente que contiene el gas.

2. Por una variación del volumen que contiene el gas manteniendo constante la temperatura:

• Si disminuye el volumen, las partículas se concentran y chocan con más frecuencia contra las paredes del recipiente que las contiene: aumenta la presión sobre las paredes del recipiente.

• Si aumenta el volumen, las partículas se separan, tienen más volumen donde moverse y habrá menos partículas que choquen con las paredes del recipiente que contiene el gas: disminuye la presión del recipiente.

Los estados de agregación y la teoría cinética.

El estado de agregación de la materia nos indica la relación existente entre las partículas que integran la sustancia. Es decir, si las partículas se van a encontrar más cerca o más lejos en determinadas condiciones de presión o temperatura.

Por lo general, un aumento de la temperatura provoca un aumento de la energía cinética media (energía debida al movimiento) de las partículas que constituyen la materia. Este aumento de la energía cinética media se manifiesta:

• En los gases por un aumento de la velocidad media con que se mueven las partículas (ver teoría cinética de los gases).

• En los sólidos y líquidos por un aumento de las vibraciones respecto a las posiciones más o menos fijas que adoptan las partículas:

  • En el estado de agregación líquido el movimiento de las moléculas se halla restringido en comparación con el estado gaseoso.

  • En el estado de agregación sólido, las moléculas ocupan posiciones fijas y su movimiento se reduce a vibraciones.

Como se puede esperar un aumento de la energía cinética media por un aumento de la temperatura dificultará que las fuerzas de cohesión que existen entre las partículas puedan mantener la estructura que tenían.

Por el contrario una disminución de la temperatura disminuye la energía cinética media de las partículas que constituyen la materia, favoreciendo las fuerzas de cohesión y una mayor estructura.

La teoría cinética y los cambios de estado.

¿Cómo se produce un cambio de estado? Los cambios de estado se pueden producir de dos formas:

1. Cambiando la temperatura a la que se encuentra una sustancia:

   1. Si calentamos damos energía y las partículas disminuyen sus fuerzas de cohesión, aumenta la energía de vibración y pierde fortaleza la estructura más o menos rígida que poseen. El conjunto de partículas que forman dicha sustancia se desordena: cambios de estado progresivos (fusión, vaporización, sublimación).

mayor temperatura

à

mayor energía de vibración de las partículas

à

mayor movilidad de las partículas

à

más desordenada la estructura

2. Si enfriamos quitamos energía y las partículas se mantienen más cerca, aumentan sus fuerzas de cohesión y el sistema se ordena: cambios de estado regresivos (condensación, solidificación, sublimación regresiva).

2. Cambiando la presión a la que se encuentra una sustancia:

   1. Si disminuimos la presión el sistema tiende a desordenarse ya que no se favorece el acercamiento de las partículas, disminuyen las fuerzas de cohesión y se favorece un cambio de estado progresivo (fusión, vaporización, sublimación).

   2. Si aumentamos la presión se favorece el acercamiento de las partículas lo que produce un aumento de las fuerzas de cohesión y una tendencia a los cambios de estado regresivos (condensación, solidificación, sublimación regresiva).

Cuando se te pregunte cómo explica la teoría cinética el cambio de estado, bien debido a la temperatura o a la presión, deberás responder utilizando la palabra partículas, la relación entre ellas y qué les ocurre:

• Un(a) aumento / disminución de la temperatura, provoca un(a) disminución / aumento de las fuerzas de cohesión al aumentar / disminuir la energía cinética media de las partículas. Al aumentar / disminuir la temperatura las partículas se alejarán / acercarán provocando un(a) disminución / aumento del orden; es decir favorecerá una cambio de estado progresivo / regresivo.

• Un(a) aumento / disminución de la presión, provoca un(a) mayor / menor acercamiento de las partículas que componen la sustancia y, por tanto, un(a) aumento / disminución del orden; es decir, favorecerá un cambio de estado regresivo / progresivo.