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Miguel Ángel García
Dilatación de la materia
DILATACIÓN DE SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES

Todos los cuerpos se dilatan al calentarlos, los líquidos más que los sólidos, según el tipo de material.
La dilatación de los líquidos se aplica para los termómetros de Hg → grado Celsius (ºC) → centésima parte entre ºC y 100 ºC.
La escala absoluta se parte del cero absoluto (cero vibración de las part.): -273 ºC → grado Kelvin (ºK) ≈ grado Celsius. X ºC = X + 273 ºK.
Aquí vemos todas las escalas y la fórmula para los correspondientes cambios de grados:

 
 

DILATACIÓN DE LOS SÓLIDOS
 
Dilatación lineal
 
Dilatación supercial
 
Dilatación volumétrica
 

DILATACIÓN DE LOS GASES. LEYES DE LOS GASES

Todo gas ejerce una P debido a su tendencia a expandirse. Difusión → capacidad de los gases (y líquidos) de mezclar sus part.
Los gases se dilatan más que los líquidos y los sólidos, y, además, la dilatación es independiente del tipo de gas.
En una mezcla se gases contenidos en un recinto, presión parcial de uno de ellos es la P que ejercería si se encontrase sólo en dicho recinto.

Ley de Dalton de las P parciales → en una mezcla de gases, la P total que se ejerce sobre las paredes del recipiente es la suma de las P que cada gas ejercería si ocupase, en las mismas cond., todo el V del recipiente.

Variación entre el V y la T, manteniendo cte. la P:
Ver la gráfica T(ºK) / V (L). Sale una recta que pasa por el origen. Luego ambas mag. son directam. proporcionales: a P cte., el V de un gas es directam. proporcional a su T:   V = k·T   (ley de Charles y Gay-Lussac) (o bien: V / T = cte.).

Relación entre el V y la P, manteniendo cte. la T:
Ver la gráfica P (atm) / V (L). Sale una curva que indica que, a T cte., el V de un gas es inversam. proporcional a su P:   P·V = k  (ley de Boyle-Mariotte) (o bien: P = k/V).
Ver también gráfica gráfica T/P (a V = cte.).

• La ecuación de los gases pefectos se obtiene uniendo ambas fórmulas:

Po·Vo / To = Pf·Vf / Tf 

Los gases perfectos son gases ideales, en los que el V de las part. es nulo a 0 ºK. Son parecidos a los gases reales mientras no se junten demasiado sus part. (a T muy bajas o a grandes P).

 
Principio de Avogadro → V iguales de gases cualesquiera, en iguales cond. de P y T, contienen el mismo nº de moléculas: 6,023 · 1023 part. reales → el V de un mol (V molar) de cualquier gas, como tiene siempre el mismo nº de part., es siempre el mismo, y es, en cond. normales de P y T, de 22,4 L.

Como un mol de gas, en condiciones normales, tiene 22,4 litros, tenemos que, para cualquier gas:

          1 atm · 22,4 L / 273 ºK = 0,082 · atm·L/ºK = cte. = R

Si en vez de un mol, tenemos n moles, su V = 22,4 · n. Por lo tanto:   1·22,4·n / 273 = 0,082·n = cte.
Podemos escribir, pues:  P·V / T = 0,082 · n. El nº 0,082 se representa por R.
La fórmula ant. (ec. fundam. de los gases perfectos) se suele escribir:

P·V = n·R·T

Hacer ejercicios.

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