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¿Qué ocurre con la presión del gas cuando se coloca una sola molécula del mismo en un recipiente muy grande?

Decimos que la presión debida al gas es constante en todo el recipiente. La presión es creada por las moléculas presentes en él. Cuando hay muchas moléculas estoy de acuerdo en que pueden aplicar la misma presión en todo.

Pero cuando hay muy pocas o una sola molécula en el recipiente, ¿cómo puede esa única molécula crear una presión uniforme en el recipiente? Me refiero a que la presión se creará (digamos en un manómetro) cuando una molécula aplique fuerza sobre ella (Hg). Si tomamos un recipiente muy grande y colocamos una sola molécula y además mantenemos dos manómetros en los dos extremos. Entonces, ¿cómo puede esa única molécula crear la misma presión o aplicar la misma fuerza en ambos manómetros al mismo tiempo (el recipiente es muy grande)?

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Matt Clark Puntos 221

¿Qué ocurre con la presión del gas cuando se coloca una sola molécula del mismo en un recipiente muy grande?

Creo que has olvidado lo que representa la presión en términos de teoría cinética de los gases . Cuando se estudia la cinética de los gases, se empieza por comprender el comportamiento de una sola molécula/átomo que se mueve alrededor de un recipiente y choca con la superficie y rebota en direcciones aleatorias. Luego se añaden unas cuantas moléculas/átomos más para que ahora haya colisiones y mientras el camino libre medio del gas es menor que las dimensiones de su recipiente todavía tiene movimiento que actúa en un comportamiento aleatorio de difusión. Una vez que se han añadido suficientes átomos como para que un área determinada experimente un número regular de colisiones por unidad de tiempo, entonces se tiene algo que puede darse como un promedio en lugar de un recuento de colisiones. Esto es lo que representa la presión, una fuerza media en una superficie por unidad de área de colisiones moleculares en esa superficie. La fuerza instantánea puede cambiar para un punto determinado nanosegundo a nanosegundo, pero al promediar todos los puntos en un lapso de microsegundos se obtendrá una fuerza promedio por área que se puede resolver y que llamamos presión.

El problema aquí que te da un malentendido es que has tomado un comportamiento de una agregación de muchas moléculas y has intentado aplicarlo a una sola molécula. Este enfoque te decepcionará. Pero para resumir y responder realmente a la pregunta, la presión no puede describir un sistema de una sola molécula de gas, y por tanto es indefinida.

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Kevin Gorski Puntos 2860

La presión del gas, al igual que la temperatura, son magnitudes estadísticas. Una sola molécula no tiene temperatura ni presión.

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