¿Un gas en un recipiente pierde energía cinética?

Cuando un gas está en un recipiente, frecuentemente choca con la pared del recipiente, ejerciendo presión. Sin embargo, con una colisión, la energía cinética debería transferirse de la molécula de gas a la pared del recipiente. ¿Significa eso que un gas aislado en un recipiente perderá energía cinética al permanecer en reposo y su temperatura disminuirá gradualmente?

Algunas de las respuestas a continuación analizan los contenedores reales y al menos una analiza la noción PHYS 101 (y CHEM 101 para el caso) de un gas ideal donde el contenedor tiene algunas propiedades básicamente mágicas para simplificar el análisis. Parece estar interesado en lo primero, pero el nivel de detalle situacional que proporciona se adapta a lo segundo. ¿Qué propiedades quieres que tenga el contenedor?

Respuestas (3)

La temperatura del gas eventualmente alcanzará el equilibrio con las paredes del contenedor, y dado que no es posible un aislante perfecto, el gas, las paredes y el ambiente exterior, con el tiempo suficiente, estarán a la misma temperatura.

Sí, la temperatura del gas disminuiría bastante rápido, dado que las moléculas en el recipiente están inmóviles, lo que implica una temperatura cero para el recipiente. Sin embargo, si la temperatura del recipiente no es cero, a veces sucede que las moléculas de gas ganan energía porque la molécula con la que choca se mueve lo suficientemente rápido en la dirección opuesta. Resulta que si las temperaturas son iguales, el calor promedio dado al gas por tiempo es igual al calor que pierde en el proceso mencionado aquí.

Si supone que el gas es ideal, cada colisión de una molécula de gas con la pared conserva la energía cinética. Por lo tanto, la temperatura se mantendrá igual.

Cuando dice "conserva la energía cinética", ¿quiere decir que (1) la KE de la molécula no cambia, o (2) la Δ k mi de la molécula es el negativo de la Δ k mi de las moléculas en la pared? ¿Y qué tiene que ver un gas ideal con esto?
Podría estar equivocado, pero creo recordar que las suposiciones de gas ideal son: 1) las moléculas sufren colisiones elásticas consigo mismas 2) las moléculas sufren colisiones elásticas con la pared. Entonces, para responder a su pregunta, el k mi de la molécula no cambia.
La colisión elástica simplemente significa que la KE total del sistema en colisión permanece sin cambios. La KE del átomo/molécula en la pared involucrada en la colisión puede cambiar junto con la KE de la molécula de gas. Considere dos objetos de igual masa, uno moviéndose libremente y el otro en reposo. Tienen una colisión oblicua pero elástica. La KE de cada uno cambia, pero la suma de KE no.
Estoy de acuerdo con usted. En este caso, consideremos una colisión elástica de una molécula con la pared. Antes del choque la molécula tiene k mi = 1 2 metro v 2 . la pared tiene k mi = 0 . Después de la colisión el total k mi debe permanecer sin cambios. Dado que la pared todavía está en reposo y tiene k mi = 0 esto implica que el k mi de la molécula sigue siendo la misma. Por supuesto, en el mundo real, las moléculas en la pared también obtienen algo de energía. De hecho, el gas ideal es solo un modelo (útil).
¿Un gas en un recipiente pierde energía cinética?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v