La teoría cinética de los gases es una teoría física que explica el comportamiento y propiedades macroscópicas de los gases a partir de una descripción estadística de los procesos moleculares microscópicos. La teoría cinética se desarrolló con base en los estudios de físicos como Ludwig Boltzmann y James Clerk Maxwell a finales del siglo XIX.
Presión
En el marco de la teoría cinética la
presión de un gas es explicada como el resultado macroscópico de las fuerzas implicadas por las colisiones de las moléculas del gas con las paredes del contenedor. La presión puede definirse por lo tanto haciendo referencia a las propiedades microscópicas del gas.
En general se cree que hay más presión si las partículas se encuentran en estado
sólido, si se encuentran en estado
líquido es mínima la distancia entre una y otra y por último si se encuentra en estado gaseoso se encuentran muy distantes.
La presión puede calcularse como
(gas ideal)
Este resultado es interesante y significativo no sólo por ofrecer una forma de calcular la presión de un gas sino porque relaciona una variable macroscópica observable, la presión, con la
energía cinética promedio por molécula,
1/2 mvrms², que es una magnitud microscópica no observable directamente. Nótese que el producto de la presión por el volumen del recipiente es dos tercios de la energía cinética total de las moléculas de gas contenidas.
Temperatura
La ecuación superior nos dice que la
presión de un gas depende directamente de la
energía cinética molecular. La
ley de los gases ideales nos permite asegurar que la presión es proporcional a la
temperatura absoluta. Estos dos enunciados permiten realizar una de las afirmaciones más importantes de la teoría cinética:
La energía molecular promedio es proporcional a la temperatura. La cons
En condiciones estándar de presión y temperatura (273,15 K) se obtiene que la energía cinética total del gas
