Distribución de velocidades de diferentes moléculas

¿Afectará la masa molecular a la velocidad de las partículas de un gas?
¿Cómo influye la variación de la temperatura en la variación de velocidad de las moléculas?
Objetivos
Conocer cómo afecta la masa molecular y la temperatura a la distribución de velocidades de sus moléculas.

 

Vamos a utilizar dos applets para conocer el efecto del cambio de la temperatura y de la masa molecular en la distribución de las velocidades moleculares. Observa la variación de la velocidad más probable y de la velocidad media:

La ecuación de la curva de distribución de velocidades está relacionada con la temperatura T y con la masa molecular M según:

f(v)= 4p (M/2pkT)3/2 e-Mv2v2

donde k es la constante de Boltzman y v la velocidad molecular.

EXPERIENCIA 1

¿Cómo afecta la temperatura a la distribución de las velocidades?

En esta simulación aparece cómo se distribuyen las velocidades de las moléculas de N2 a diferentes temperaturas.

Al aumentar la temperatura, aumenta la Ec de las moléculas de los gases, tal y como se expresa en la siguiente expresión:

Ec = 3/2 * k*T

Pero, además, la curva de distribución de velocidades ,f(v), varía puesto que T cambia.


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Como ves, a mayor temperatura mayor velocidad media y aumenta el rango de velocidades ( se achata la curva).

EXPERIENCIA 2

¿Cómo afecta la masa molecular a la distribución de las velocidades?

El siguiente applet permite conocer la curva de distribución de velocidades de diferentes moléculas a una temperatura constante de 1000 K. La curva de distribución de velocidades f(v) tiene la respuesta a estos cambios.


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A mayor masa molecular disminuye la velocidad media y el rango de velocidades (la curva se hace más picuda)

evaluación

 

30lecciones

 

© 2000-2001. Los applets son propiedad de Warwick Bailey. Esta lección ha sido traducida y adaptada por C.Palacios.