[Ejercicios resueltos de rapidez molecular y leyes de Graham]
La distancia promedio que recorre
una molécula entre colisiones sucesivas se denomina camino libre
medio. Para una cantidad dada de un gas, ¿cómo depende el camino libre
medio de un gas de:
(a) la densidad,
(b) la temperatura a volumen constante,
(c) la presión a temperatura constante,
(d) el volumen a temperatura constante, y
(e) el tamaño de los átomos?
Etapa analítica
Para temperaturas no
críticas:
(a) Al aumentar la densidad, las moléculas están más
próximas entre sí, por lo que colisionan con mayor frecuencia y el camino
libre medio disminuye, incluso en un gas ideal.
(b) A volumen constante, aumentar la temperatura incrementa la rapidez
molecular, lo que provoca colisiones más frecuentes en el tiempo, aunque la
separación promedio entre moléculas cambia muy poco; por ello, el camino
libre medio varía muy poco.
(c) A temperatura constante, un aumento de la presión implica
mayor concentración de moléculas, lo que incrementa la frecuencia de
colisiones y reduce el camino libre medio.
(d) A temperatura constante, al aumentar el volumen, las
moléculas quedan más separadas, disminuye la frecuencia de colisiones y el camino
libre medio aumenta.
(e) A mayor tamaño de los átomos o moléculas, mayor es la probabilidad
de colisión, por lo que el camino libre medio disminuye.
Referencias
[Ejercicios resueltos de rapidez molecular y leyes de Graham]
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