13. ¿Cómo ocurre la energía interna de un gas ideal?

La energía interna de un gas ideal es la suma de la energía cinética de traslación de las moléculas del gas y la energía potencial de las moléculas entre sí. La energía cinética de traslación es la energía que tienen las moléculas debido a su movimiento. La energía potencial es la energía que tienen las moléculas debido a su interacción entre sí.

Para un gas ideal, la energía cinética de traslación de las moléculas es proporcional a la temperatura del gas. A medida que aumenta la temperatura, las moléculas se mueven más rápido y tienen más energía cinética.

La energía potencial entre las moléculas de un gas ideal es muy pequeña. Esto se debe a que las moléculas de un gas ideal no interactúan entre sí de manera significativa.

La energía interna de un gas ideal se puede calcular utilizando la siguiente expresión:

E_u = 3/2 nRT

donde:

• E_u es la energía interna del gas
• n es la cantidad de sustancia
• R es la constante universal de los gases ideales
• T es la temperatura

Esta expresión es válida para todos los gases ideales, independientemente de su composición o estructura.

La energía interna de un gas ideal puede aumentar de varias maneras. Una forma es mediante la adición de calor al gas. Cuando se agrega calor a un gas, las moléculas del gas absorben el calor y aumentan su energía cinética. Esto hace que el gas se caliente.

Otra forma de aumentar la energía interna de un gas ideal es mediante la compresión del gas. Cuando se comprime un gas, las moléculas del gas se acercan entre sí y la energía potencial entre ellas aumenta. Esto también hace que el gas se caliente.

La energía interna de un gas ideal también puede disminuir de varias maneras. Una forma es mediante la extracción de calor del gas. Cuando se extrae calor de un gas, las moléculas del gas pierden energía cinética. Esto hace que el gas se enfríe.

Otra forma de disminuir la energía interna de un gas ideal es mediante la expansión del gas. Cuando se expande un gas, las moléculas del gas se separan entre sí y la energía potencial entre ellas disminuye. Esto también hace que el gas se enfríe.