Conceptes Bàsics: Estats Matèria, Gasos i Notació Científica

Múltiples i Submúltiples

Múltiples:

10⁹

Prefix: giga-, Símbol: G

10⁶

Prefix: mega-, Símbol: M

Submúltiples:

10^-6

Prefix: micro-, Símbol: μ (o u)

10^-9

Prefix: nano-, Símbol: n

10^-12

Prefix: pico-, Símbol: p

Notació Científica

Exemple: volem expressar una longitud de 38000 m amb només tres xifres significatives:

38000 m = 3,80 x 10⁴ m

Variació del Volum d'un Gas amb la Temperatura (P constant)

Quan la temperatura d'una massa de gas determinada augmenta, si la pressió es manté constant, el volum de la massa de gas també augmenta.

Variació de la Pressió d'un Gas amb la Temperatura (V constant)

Quan un gas determinat s'escalfa en un recipient tancat, augmenta la pressió exercida pel gas sobre les parets del recipient que el conté.

Estat Gasós

• No tenen ni forma ni volum propi; omplen tot el recipient, que ha d'estar tancat perquè el gas no s'expandeixi.
• Són compressibles: tenen la propietat de disminuir de volum quan la pressió que s'exerceix sobre ells augmenta.
• Flueixen amb facilitat i es poden escapar fàcilment.

Estat Líquid

• S'adapten a la forma del recipient que els conté.
• Són difícilment compressibles.
• Els líquids i els gasos s'anomenen fluids.

Estat Sòlid

• Tenen forma definida, són rígids i tenen volum propi.
• Són difícilment compressibles.

Llei de Boyle i Mariotte

Si volem reduir el volum a la meitat sense variar la temperatura, hem d'exercir una pressió doble, i si volem reduir-lo a un terç, la pressió haurà de ser triple. Aquest comportament és igual per a tots els gasos. Aquesta llei es va formular el 1676:

Per a una massa de gas a temperatura constant, el producte de la pressió que exerceix el gas pel volum que ocupa és constant.

p₁V₁ = p₂V₂ = p₃V₃ = constant

Teoria Cineticomolecular dels Gasos

• Els gasos estan constituïts per un nombre molt elevat de molècules que estan en moviment ràpid i incessant.
• Les molècules col·lideixen entre si i contra les parets del recipient que les conté. Es mouen en ziga-zaga a velocitats diverses i en diferents direccions.
• No totes les molècules es mouen a la mateixa velocitat.
• La pressió exercida pel gas contra les parets del recipient és la conseqüència del xoc de les molècules.
• Les molècules són petitíssimes i estan molt separades entre si.
• La velocitat de les partícules depèn de la temperatura del gas: com més elevada és la temperatura, més ràpid es desplacen les partícules.
• Quan dos gasos tenen la mateixa temperatura, l'energia cinètica mitjana de les seves molècules és la mateixa.

Explicació de les Propietats dels Gasos (Teoria Cinètica)

• Si el volum del recipient que conté el gas disminueix sense variar la temperatura, els xocs de les molècules contra les parets augmenten; per tant, ha augmentat la pressió.
• Si hi ha un gas tancat en un recipient i la temperatura augmenta, l'energia cinètica mitjana de les seves molècules augmenta, i aleshores xoquen més vegades contra les parets i també fa que els xocs siguin més forts. La pressió d'un gas tancat en un recipient augmenta amb la temperatura.