Además de la presión, una de las magnitudes que indica la naturaleza macroscópica de un gas es la temperatura (T). Ecuación de la presión del gas:
Combinar la ecuación 1 y la ecuación 2 :
Esta es la ecuación de la energía cinética promedio de los gases en función de la temperatura absoluta del gas.
La temperatura es directamente proporcional a la energía cinética de traslación promedio de las moléculas de gas. A mayor temperatura, mayor energía cinética de traslación promedio; a menor temperatura, menor energía cinética de traslación promedio. Podemos concluir que la temperatura es una medida de la energía cinética promedio de la traslación molecular.
Otra forma de la ecuación para la energía cinética promedio de un gas:
n = número de moles (mol), R = constante universal de los gases (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K), T = temperatura absoluta (Kelvin), EK = energía cinética de traslación promedio de la molécula de gas (Joule).
k = constante de Boltzmann, R = constante universal de los gases, NA = número de Avogadro, M = masa molecular, m = masa, n = número de moles.
En primer lugar, la energía cinética de traslación es la energía cinética que poseen los objetos o moléculas. Los movimientos de traslación pueden ser en forma de movimiento rectilíneo o parabólico. Por otro lado, la energía cinética de rotación es la energía cinética que poseen los objetos o moléculas que realizan el movimiento de rotación.
Segundo, la energía cinética de traslación promedio en la ecuación anterior se aplica solo a gases monoatómicos. Ejemplos de gases monoatómicos son He (helio), Ar (argón), etc. Además de los gases monoatómicos, también hay gases diatómicos. Ejemplos de gases diatómicos son O2 (oxígeno), N2 (nitrógeno), CO (monóxido de carbono), etc. También hay gases poliatómicos. Por ejemplo, CO2 (dióxido de carbono), etc. Un gas monoatómico consta de un solo átomo; un gas diatómico consta de dos átomos, y un gas poliatómico consta de muchos átomos.
En tercer lugar, la temperatura absoluta debe indicarse en la escala Kelvin (K). Si la temperatura todavía está en la escala Celsius (oC), cámbielo primero a la escala Kelvin (K).
En cuarto lugar, las ecuaciones 1 y 2 anteriores no solo se aplican a sustancias gaseosas, sino también a sustancias líquidas y gaseosas.
Problema de ejemplo:
¿Cuál es la energía cinética de traslación promedio de las moléculas en un gas a 40 °C?
solución:
