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5.° grado: Ciencia y Tecnología Recurso 5: Teoría cinético - molecular de los gases SEMANA 15 Modelo cinético - molecular del gas ideal ¿Cuál es ecuación de estado? Educación Secundaria Donde: n: número de moles mol m: masa kg M: masa molar kg/mol 1 Se consideran como ejemplos el nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, dióxido de carbono, helio, neón, argón, criptón, xenón, radio y oganesón. Estas partículas están en constante movimiento, se mueven en línea recta y cumplen las leyes de Newton. Sus choques son perfectamente elásticos. No pierden energía durante el choque. Se considera que el gas tiene un gran número de partículas, todas idénticas. La distancia de separación entre las partículas es grande, comparada con su tamaño. Por ese motivo ocupan un pequeño volumen respecto a su contenedor y no existen fuerzas de atracción ni repulsión. Gas ideal Es un modelo teórico PV = nRT n = m M P 1 V 1 T 1 P 2 V 2 T 2 = P : presión Pa V : volumen m3 n : número de moles mol T : temperatura K R : constante universal de gases R = 8,314 J/mol • K Si la masa es constante, se cumple que: Teoría cinético - molecular de los gases EDUCACIÓN SECUNDARIA 5.° grado: Ciencia y Tecnología 2 1 Young, H., Freedman, R., Sears, F., y Zemansky, M. (2009). Física universitaria. (12.a ed.). México: Editorial Pearson Educación. Ejemplo de un sistema físico experimental1 ¿Cuáles son las leyes de los gases ideales? Ley Ecuación Gráfica Ley de Gay - Lussac Volumen es constante Ley de Charles Presión es constante Ley de Boyle - Mariotte Temperatura es constante P(Pa) V(m3) T = cte V(m3) T(K) P = cte P(Pa) T(K) V = cte Temperatura ( ) Volumen ( ) Cantidad (mtotal o n) Presión ( ) Gas V P T Figura 1: Ejemplo de modelo físico experimental = = K P 1 T 1 P 2 T 2 = = K V 1 T 1 V 2 T 2 P 1 V 1 = P 2 V 2 = K Antorcha; modifica temperatura. Pistón; modifica volumen de gas. Fuente de gas; modifica masa de gas. 3 2 Khan Academy. (2020). Ecuación de los gases ideales. Recuperado de https://es.khanacademy.org/science/chemistry/gases-and-kinetic-molecular-theory/ideal-gas- laws/v/ideal-gas-equation-pv-nrt (Consultado 10.06.2020) Teoría cinético - molecular de los gases EDUCACIÓN SECUNDARIA 5.° grado: Ciencia y Tecnología FICHA: Aprendemos la teoría cinético - molecular A partir de lo leído en las páginas 1 y 2, responde las siguientes preguntas: 1. Explica cuáles son las características del gas ideal. 2. Describe qué propiedades físicas intervienen en la ecuación de los gases ideales. 3. Del “Ejemplo de un sistema físico experimental”, describe qué propiedades físicas intervienen y cómo puedes modificarlas. 4. Analiza la ecuación de estado de los gases y describe qué relación de proporcionalidad existe entre el volumen y la temperatura cuando el número de moles y la presión permanecen constantes. Si es posible, tómate un tiempo para observar y anotar lo que te presenta Khan Academy2: Ecuación de los gases ideales en https://bit.ly/2ZQ16Dl 4 Teoría cinético - molecular de los gases EDUCACIÓN SECUNDARIA 5.° grado: Ciencia y Tecnología 3 Phet Simulador Interactivo. (s. f.). Recuperado de https://phet.colorado.edu/sims/html/gases-intro/latest/gases-intro_es_PE.html (Consultado 06.06.2020). Para comprender mejor, ingresa a: Phet Interactive Simulaion Ley de los Gases3: https://phet.colorado.edu/sims/html/gases-intro/latest/gases-intro_es_PE.html ¡Terminamos! ¡Gracias por tu atención! Cuídate mucho, lávate las manos y mantén el distanciamiento social. 5. Analiza la ecuación de estado de los gases y describe qué relación de proporcionalidad existe entre la presión y la temperatura cuando el número de moles y el volumen permanecen constantes. 6. Analiza la ecuación de estado de los gases y describe qué relación de proporcionalidad existe entre el volumen y la presión cuando el número de moles y la temperatura permanecen constantes. 7. Llegó el momento de que desarrolles tu producto o evidencia de aprendizaje. Elabora un resumen y argumenta basándote en los conocimientos científicos de las leyes de los gases ideales.
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