Presión y Temperatura

Presión 

La presión parcial de un componente de una mezcla de gases se define con la presión que ejercería el gas componente, si ocupara el volumen completo. Entonces, la presión total de una mezcla de gases ideales, no reactivos, es la suma de las presiones parciales de los gases que la componen.

Ecuación     PV=(m/M)RT

Observe que m=Nm: N es el número de moléculas en un volumen V, y sustituyendo el valor de T determinando arriba, tenemos

                           V=1/3Nm0v²                                  

Aun mas, como Nm0/V=ρ, es la densidad del gas

 

P=1/3ρv2

Temperatura

Los sistemas de interés en termodinámica como los gases, líquidos, etc., contienen un número extraordinariamente grande de partículas. Esté número es del orden de 1023 en cada centímetro cúbico de volumen. En este caso el análisis de la interacción de dos sistemas no se puede hacer de forma tan sencilla. Debido a la colisiones entre las partículas que componen dos sistemas, después de cierto tiempo, la única cantidad que adquiere, en promedio, el mismo valor es la energía cinética de las partículas, ninguna otra cantidad lo hace.

En resumen, dos sistemas, compuestos cada uno de muchas partículas en contacto térmico, llegan a tener una propiedad en común, después de un tiempo suficientemente largo. Esta propiedad es la energía cinética promedio de

cada partícula; este valor ya no es alterado al transcurrir el tiempo, esto quiere decir que se ha llegado a un estado de equilibrio termodinámico mutuo de los dos sistemas.

La temperatura no puede ser definida, para un sistema de una sola partícula. En efecto para tal sistema, no hay sino muchas cantidades asociados a una partícula que adquieren el mismo valor en equilibrio termodinámico. Debido a este hecho cada una de las distintas cantidades podría asociarse a la temperatura y esta no quedaría definida sin ambigüedad.

Solo cuando el numero de partículas es muy grande (del orden 1023) se le puede definir exactamente. Para este numero tan grande. Al ser un numero tan grande de partículas la única cantidad que se iguala para cada una de las partículas la energía cinética promedio la cual se asocia a la temperatura.

Constante de Boltzmann 

Es la relación que existe entre la temperatura de un gas y el promedio de la energía cinética de cada partícula que lo compone. La temperatura de un gas es directamente proporcional a la energía cinética promedio de cada partícula. De este resultado vemos que la mayor será el promedio de la energía cinética de las partículas.