Modelo cinético de los gases.

El modelo empleado en la teoría cinética de los gases puede describirse por medio de 3 supuestos fundamentos acerca de su estructura:

1.Un gas está compuesto de numerosas partículas diminutas (átomos o moléculas).
2.En ausencia de un campo de fuerzas, estas partículas se mueven en línea recta (obedecen a la primera ley del movimiento de Newton).
3.Estas partículas interactúan (chocan) entre sí con muy poca frecuencia. Además de estas suposiciones, imponemos la condición de que en cualquier colisión, la energía cinética total de las dos moléculas es la misma antes y después del choque. Esta clase de colisión se llama colisión elástica.

DEMOSTRACIÓN DE LA ECUACIÓN DE LOS GASES A PARTIR DE LA TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES 

La ecuación de estado de los gases, PV= nRT, puede deducirse de la teoría cinética estudiando el aumento de presión que se produce en un gas a consecuencia de los impactos de las moléculas. En efecto, consideramos un gas encerrado en una caja. Su presión es proporcional al número de choques moleculares por segundo sobre cada centímetro cuadrado de la pared de la caja y también proporcional al impulso mecánico o variación de la cantidad de movimiento de cada impacto. La presión total será igual al producto del número de impactos por el impulso mecánico. El movimiento de cualquier molécula puede ser descompuesto en tres componentes dirigidas según cada una de las tres aristas de la caja, de donde se deduce que el efecto sobre cada una de las paredes es el mismo que si cada tercera parte de las moléculas se moviese perpendicularmente. Así N/3 moléculas chocaran con una cara determinada de la caja cubica, siendo N el número total de moléculas contenidas en la caja. Entre cada dos impactos sucesivos la molécula deberá recorrer en los sentidos de ida y vuelta la longitud de la arista de la caja cubica. I. Es decir, la distancia entre dos impactos consecutivos recorrida por la molécula es 2I. La velocidad media de las moléculas es V cm/s, el tiempo transcurrido en segundo entre dos choques consecutivos será t=2I/V, y por tanto el número de choques por segundo con la pared del recipiente será V/2I Así pues se puede concluir que el número de impactos que se producirían sobre una cara de la caja por segundo será de:

Ahora bien, como el volumen V de la caja es I³, tendremos que el número total de impactos por cm² y por segundo será:

Para obtener el impulso total de cada impacto hay que tener en cuenta que el impulso mecánico es igual a la variación de la cantidad de movimiento. En toda colisión en la que cada molécula de masa (m) y velocidad (v) rebote de la pared con igual velocidad absoluta pero en sentido contrario, la cantidad de movimiento variará  de un valor inicial (mv) a un valor final (-mv). Es decir, la presión= fuerza/área = N° de impactos/área*S

Impulso de cada impacto