Medicion de la presion de los gases

Presión Atmosférica
La masa más importante de gas que existe es la Atmósfera que forma una capa que envuelve a la Tierra. Está compuesta por diversos gases. Ejerce una presión sobre todos los cuerpos con los que está en contacto: la presión atmosférica.   La presión atmosférica es producida por el peso del aire.
Torricelli
En el siglo XVII Torricelli se situó a nivel del mar y con un tubo de 1 metro de largo, cerrado por un extremo. Lo llenó de mercurio y lo volcó colocándolo sobre una cubeta que también tenía un poco de mercurio. Entonces vio que el nivel del mercurio descendió hasta 760 milímetros. El resto quedó vacío formando lo que se llama cámara barométrica.
Este experimento demostró la existencia de la presión atmosférica.  La presión actúa sobre el mercurio del tubo impidiendo que el mismo se derrame del todo.  Por otra parte la presión que ejerce una columna de un metro de mercurio es superior a la presión atmosférica hasta que se igualan ambas fuerzas (al salir solo 240 mm).
Por tanto el valor de la presión atmosférica es igual a la presión del mercurio que queda en el  tubo. Como éste pesa 1033 gramos (para 760 mm y 1 cm2 de sección, el nivel de la presión atmosférica a nivel del mar es de 1033 gramos por cm2 que es la presión normal y se toma como unidad llamada atmósfera.  Una atmósfera equivale a 760 mm de mercurio.
Los Vientos
La presión atmosférica disminuye con la altitud. El calor provoca una dilatación en el aire y hace que una misma masa ocupe espacios mayores al disminuir su densidad y su presión.  En sitios fríos pasa lo contrario. Esto origina los vientos que van de las zonas de altas presiones (anticiclónicas) hacia las bajas (ciclónicas).
Medida
La presión se mide con los barómetros. Existen diversos modelos y sistemas. El más antiguo es el de mercurio (como uso Torricelli).

Propiedades generales de los gases

Propiedades de los gases

FORMA: Los gases adoptan la forma total del recipiente que los contiene.
VOLUMEN: Ocupan el mayor volumen posible.
COMPRESIBILIDAD: Los gases pueden comprimirse.
FUERZAS INTERMOLECULARES En un gas las fuerzas intermoleculares que predominan son las de EXPANSIÓN.

Un gas es una sustancia formada por moléculas que se encuentran separadas entre sí.
Esta disposición molecular le permite tener movilidad, por lo que no posee forma propia y puede comprimirse. En él la fuerza de cohesión es nula y ha sido remplazada por la fuerza de repulsión entre las moléculas.

¿Por qué los gases no poseen forma propia?

Los gases no poseen forma propia, porque las moléculas que los forman se desplazan en todas direcciones y a gran velocidad; por esta razón los gases ocupan grandes espacios

El estado gaseoso

Los gases, igual que los líquidos, no tienen forma fija pero, a diferencia de éstos, su volumen tampoco es fijo. También son fluidos, como los líquidos.
En los gases, las fuerzas que mantienen unidas las partículas son muy pequeñas. En un gas el número de partículas por unidad de volumen es también muy pequeño.
Las partículas se mueven de forma desordenada, con choques entre ellas y con las paredes del recipiente que los contiene. Esto explica las propiedades de expansibilidad y compresibilidad que presentan los gases: sus partículas se mueven libremente, de modo que ocupan todo el espacio disponible. La compresibilidad tiene un límite, si se reduce mucho el volumen en que se encuentra confinado un gas éste pasará a estado líquido.

Los estados de la materia

Los estados de la materia son:
 Sólido.
- Líquido.
- Gaseoso.
- Plasma.

SÓLIDO: Manteniendo constante la presión, a baja temperatura, los cuerpos se presentan en forma sólida y precisa, los átomos se encuentran entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas, lo que confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son, por tanto, agregados generalmente como duros y resistentes. En el sólido hay que destacar que las Fuerzas de Atracción son mayores que las Fuerzas de Repulsión y que la presencia de pequeños espacios intermoleculares caracterizan a los sólidos dando paso a la intervención de las fuerzas de enlace que ubican a las celdillas en una forma geométrica. El estado sólido presenta las siguientes características:

Forma y volumen definidos
Cohesión (atracción)
Vibración
Tienen forma definida o rígida
No pueden comprimirse
Resistentes a fragmentarse
No fluyen
Algunos de ellos se subliman (yodo)
Volumen tenso

 LÍQUIDO: Si se incrementa la temperatura el sólido va "descomponiéndose" hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe cierta unión entre los átomos del cuerpo, aunque mucho menos intensa que en los sólidos. El estado líquido presenta las siguientes características:

Cohesión menor (regular)
Movimiento energía cinética.
No poseen forma definida.
Toma la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene.
En el frío se comprime, excepto el agua.
Posee fluidez a través de pequeños orificios.
Puede presentar difusión.
No tienen forma fija pero si volumen. la variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.

 GASEOSO: Incrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Los átomos o moléculas del gas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. El estado gaseoso presenta las siguientes características:

Cohesión casi nula.
Sin forma definida.
Su volumen sólo existe en recipientes que lo contengan.
Pueden comprimirse fácilmente.
Ejercen presión sobre las paredes del recipiente contenedor.
Las moléculas que lo componen se mueven con libertad.
Ejercen movimiento ultra dinámico.

 PLASMA: La forma de experimentar el plasma en nuestras vidas es indirecta. El plasma es un gas ionizado, o sea, los átomos que lo componen se han separado de algunos de sus electrones o de todos ellos. De esta forma el plasma es un estado parecido al gas pero compuesto por electrones, cationes (iones con carga positiva) y neutrones, todos ellos separados entre si y libres, por ello es un excelente conductor. Un ejemplo muy claro es el Sol.

En la baja atmósfera, cualquier átomo que pierde un electrón (cuando es alcanzado por una partícula cósmica rápida) lo recupera un protón o atrapa otro. Pero a altas temperaturas es muy diferente. Cuanto más caliente está el gas, más rápido se mueven sus moléculas y átomos, y a muy altas temperaturas las colisiones entre estos átomos, moviéndose muy rápido, son suficientemente violentas para liberar los electrones. En la atmósfera solar, una gran parte de los átomos están permanentemente «ionizados» por estas colisiones y el gas se comporta como un plasma.

A diferencia de los gases fríos (p.e., el aire a temperatura ambiente), los plasmas conducen la electricidad y son fuertemente influidos por los campos magnéticos. La lámpara fluorescente, muy usada en el hogar y en el trabajo, contiene plasma (su componente principal es vapor de mercurio) que calienta y agita la electricidad, mediante la línea de fuerza a la que está conectada la lámpara. La línea, positivo eléctricamente un extremo y negativo otro, causa que los iones positivos se aceleren hacia el extremo negativo, y que los electrones negativos vayan hacia el extremo positivo. Las partículas aceleradas ganan energía, colisionan con los átomos, expulsan electrones adicionales y mantienen el plasma, aunque se recombinen partículas. Las colisiones también hacen que los átomos emitan luz y esta forma de luz es más eficiente que las lámparas tradicionales. Los letreros de neón y las luces urbanas funcionan por un principio similar y también se usa(ro)n en electrónica.

Termodinamica

La termodinámica (del griego θερμo-, termo, que significa "calor" 1 y δύναμις, dinámico, que significa "fuerza" 2 ) es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de la temperatura, presión y volumen de los sistemas físicos a un nivel macroscópico. Aproximadamente, calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.
El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas físicos en forma de calor o trabajo. También se postula la existencia de una magnitud llamada entropía, que puede ser definida para cualquier sistema. En la termodinámica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como sistema termodinámico y su contorno. Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.
Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas responden a los cambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia e ingeniería, tales como motores, transiciones de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros. Los resultados de la termodinámica son esenciales para otros campos de la física y la química, ingeniería química, ingeniería aeroespacial, ingeniería mecánica, biología celular, ingeniería biomédica, y la ciencia de materiales por nombrar algunos.

Transmision de calor

Transferencia de calor   

Una barra al rojo-vivo, transfiere calor al ambiente principalmente por radiación térmica y en menor medida por convección, ya que la transferencia por radiación es y la convección .

En física, la transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la Segunda ley de la termodinámica. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.

Calorimetria, fusion y vaporizacion

CALORIMETRIA  CALOR  Y  TEMPERATURA Supongamos que uno tiene un ladrillo y lo calienta. Ahora el ladrillo tiene mayor temperatura.
Desde el punto de vista de la física, calentar una cosa significa hacer que sus moléculas se muevan ( vibren ) más rápido. Esa medida de la agitación de las moléculas se llama  TEMPERATURA. Cuando tu tocas algo y te quema, lo que estás sintiendo es el golpeteo de las moléculas que chocan contra tu mano. 
La temperatura se mide con los termómetros. En los problemas te la van a dar generalmente en grados centígrados ( º C ). Puede ser que la tengas que poner en grados kelvin. En ese caso hay que sumarle 273. ( Ej. :  27 ºC son 300 K ).    
Los norteamericanos usan los grados Fahrenheit. No te van a pedir que lo sepas. ( Mejor por que para pasar de centígrados a Fahrenheit hay que hacer mu- chas cuentas y es un lío ).  CALOR Dale un martillazo con toda tu fuerza a una moneda. Fíjate que queda calentita. ¿ Por qué ? Rta : Porque la energía cinética que tenía el martillo se transformó en calor. El calor es una forma de energía. Esa es la idea.   
Pon una olla en el fuego. El agua se calienta. Desde el punto de vista de la física lo que estás haciendo es entregarle energía. Más subes la temperatura, más energía le entregas.

Dilatacion de solidos y liquidos

la dilatación de los solidos consiste en el calentamiento de las moléculas que vibran con mayor intensidad y transmiten este movimiento a los demás lo que ocasiona que el espacio ocupado por las moléculas aumente y en conjunto, estos ocupen mayor espacio
palabra dilatación: significa expansión, y cuando te dicen que un cuerpo sufre una dilatación térmica, en física, se usa para cuando un cuerpo sufre un aumento o una disminución de la temperatura causando un aumento o disminución en su volumen.

Un buen ejemplo es el de los hielos, cuando los calientas sufren una dilatación térmica aumentando su volumen, transformándose en agua.

Pero cuando al agua la enfrías hay una dilatación térmica disminuyendo su volumen, transformándose nuevamente en agua.

DILATACIÓN EN LÍQUIDOS
Como la forma de un fluido no está definida, solamente tiene sentido hablar del cambio del volumen con la temperatura. La respuesta de los gases a los cambios de temperatura o de presión es muy notable, en tanto que el cambio en el volumen de un líquido, para cambios en la temperatura o la presión, es muy pequeño.

Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diez veces mayor que la de los sólidos.
Sin embargo, el líquido más común, el agua, no se comporta como los otros líquidos.

Calor y temperatura

Calor

Al aplicar calor, sube la temperatura.

El calor es una cantidad de energía y es una expresión del movimiento de las moléculas que componen un cuerpo.

Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos más fríos poseen algo de calor porque sus átomos se están moviendo. (Ver: Termodinámica, Tercera Ley)

Temperatura

La temperatura es la medida del calor de un cuerpo (y no la cantidad de calor que este contiene o puede rendir).

Diferencias entre calor y temperatura

Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. A menudo pensamos que calor y temperatura son lo mismo. Sin embargo, esto no es así. El calor y la temperatura están relacionadas entre sí, pero son conceptos diferentes.

Como ya dijimos, el calor es la energía total del movimiento molecular en un cuerpo, mientras que la temperatura es la medida de dicha energía. El calor depende de la velocidad de las partículas, de su número, de su tamaño y de su tipo. La temperatura no depende del tamaño, ni del número ni del tipo.

Por ejemplo, si hacemos hervir agua en dos recipientes de diferente tamaño, la temperatura alcanzada es la misma para los dos, 100° C, pero el que tiene más agua posee mayor cantidad de calor.