Los Gases y la Revolucion Mexicana

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Los gases y la Revolución Mexicana Fco Gurrola Ramos

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Los Gases y la Revolución Mexicana. Esta investigación nace ante la inquietud de resolver una situación didáctica que utilizaba con fines nemotécnicos, ya que solía iniciar el tema de “Ley general del estado gaseoso”, la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). Puedo considerarlo como un sistema termodinámico con tres variables definidas dentro de esta ecuación: “Pancho Villa Trabaja, nuestra Revolución”, precisamos la naturaleza de estas variables: Presión, volumen, Temperatura, n numero de moles y la constante general de loa gases. Después continuamos con el estomago como un “sistema cerrado” donde se producen reacciones químicas, en su interior podemos suponer la creación de gases, producto de la descomposición de proteínas contenidas en los frijoles, alimento por antonomasia tradicional de la clase popular en México, a manera de ejemplo se continuo con el estudio de moléculas, para una mayor comprensión de la ecuación, para los ejemplos de problemas a resolver se proponen los libros de Física de Cutney y Servay.

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Contenido

o El estomago como sistema

o Comida típica: Frijoleso Ecuación General de

los gaseso Isobárico, isocórico e

isotérmicoo Boyleo Gay-Lussaco Charles

o Avogadroo Moles, moléculas y

masa molecularo Boltzmanno Grahamo Proteínao Péptidos

o Poli péptidos

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Estómago

V=1000 a 1500 c cT=27 a 45 ºCP>1 atm

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Sistema termodinámico • Conjunto de funciones, virtualmente referenciada sobre ejes. Parte del universo que se aísla para su estudio, puede ser aislado, cerrado y abierto.

• Las variables termodinámicas son presión, volumen y temperatura

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teoría cinética de los gasesEstudia el comportamiento y propiedades macroscópicas de

los gases a partir de una descripción estadística de los procesos moleculares microscópicos.

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Ecuación General del Gas Ideal

DondeP=presión en atm. o KPa.V=volumen en litros o m3

T=temperatura en Kelvinn=número de molesR=constante de los gases 8.31 J/mol·K

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Procesos termodinámicos

Isotérmico

T1=T2

Isobárico

P1=P2

Isocórico

V1=V2

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Ley de Boyle-Mariotte1660

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Ley de Charles 1787Ley de Gay Lussac 1802

Ley de Avogadro 1811

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ejemplosUn recipiente de dos litros contiene un gas a 6 atm.

Determina el volumen del mismo gas al pasar mediante un proceso isotérmico a 3 atm.

Un embolo con un gas a 20 °C tiene una presión de 730 mmHg, a)encuentra la presión si pasa por un proceso isocórico a una temperatura de 200 °C,

b) encuentra la presión si pasa por un proceso isobárico

Un sistema con oxigeno tiene inicialmente una presión de 2 atm. Ocupando tres litros a una temperatura 36.5 K. A)calcula la presión si aumenta la temperatura a 200 K y el volumen a 4 litros. B)Encuentra la masa del gas.

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Trabajo

• Se define dentro de un sistema termodinámico, mediante la relación.

Encuentra los trabajos realizados por los sistemas en los procesos de la diapositiva anterior

2

1

V

VdVPW

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Boltzmann y Avogadro

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Moles y moléculas.

n=número de molesM=masa atómicaN=número de moléculas

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Urea

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Número de moles y moléculas• m=nM• N=nNA

• Donde m es la masa del gas– n número de mol, – M es la masa atómica, – N es el número de moléculas y – NA es el número de Avogadro 6.022 X1023

• La constante de Boltzmann K=R/ NA

• K= 1.3806503 × 10-23 m2 kg s-2 K-1

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Ejemplos

Determina la masa atómica, el número de moles y el número de moléculas de la urea.

Determina el volumen de 300 gramos de butano C4H10 a una presión de 1 KPa. Y una temperatura de 300 K

Determina la presión de 500 gramos de monóxido de carbono a una temperatura de 300 K, si ocupa 2 litros.

Determina la temperatura de 400 gramos de dióxido de carbono a una presión de 3 atm, si ocupa 1.5 litros.

rmsv

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Ley de difusión de Graham 1805-1869• Encuentra la velocidad rms de una molécula y

la masa de los gases contenidos en un recipiente de 2 litros a una presión de 3 atmosferas y una temperatura de 100 °C

MRT

vrms3

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Frijolesporotoscaraotas

judíasfrésoles

frijoles

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Las proteínas • Macromoléculas formadas por cadenas lineales

de aminoácidos, proviene del griego πρώτα ("prota"), "lo primero" o del dios Proteo, por la cantidad de formas que pueden tomar.

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Aminoácido• Molécula orgánica con un grupo amino (-NH2)

y un grupo carboxilo (-COOH; ácido). Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas

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Glicina (Gly, G) • Es uno de los aminoácidos que forman las proteínas

de los seres vivos. En el código genético está codificada como GGT, GGC, GGA o GGG.

• Es el aminoácido más pequeño y el único no quiral de los 20 aminoácidos. Su formula C2H5NO2

NH2CH2COOH y su masa es 75,07

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Polipéptido• Péptido de tamaño suficientemente grande; de

más de 100 aminoácidos. Cuando el polipéptido es suficientemente grande y tiene una estructura tridimensional única y estable, se trata de una proteína.

• Podemos evitar el exceso en la producción de gases, debido al desprendimiento de los péptidos.

• Evitando o disminuyendo el consumo de este tradicional alimento, prohibido por Pitágoras.

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Respiración

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Entrada de oxigeno molecular

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Salida de bióxido de carbono y un gas

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DNFB dinitrofenilación

• Modelo fundamental para establecer la secuencia de aminoácidos, se auxilia con técnicas de cromatografía y electroforesis

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Dolor estomacal

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Links• Estructura general de los aminoacidos• Polipéptidos de cacao• Teoría cinética molecular. (curso completo)• Constantes Fundamentales.• Gas ideal (applet)• Kinetic Theory• Pancho Villa• Frijol Phaseolus vulgaris, planta medicinal• Caracterización química de leguminosas

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Bibliografía

• Cutnell , John D. (1998) Física , Limusa-Noriega Editores, Primera edición, México

• Serway, Raymond A. (1993), Física I 3 Ed. Mc Graw Hill, México.