# Teoría cinética de los gases

> Gas de partículas con émbolo: presión medida por choques, ley de Boyle, temperatura como energía cinética y distribución de Maxwell-Boltzmann.

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## Qué es y cómo se usa

La teoría cinética explica las propiedades de un gas a partir del movimiento de sus partículas. La presión es el efecto de muchísimos choques contra las paredes, y la temperatura mide la energía cinética media de las partículas: a más temperatura, más deprisa se mueven.

De esa idea sale la ecuación de los gases ideales, p·V = N·k·T (o p·V = n·R·T en moles). Con ella se entienden la ley de Boyle (a temperatura constante, p·V no cambia), la de Charles (a presión constante, V crece con T) y la de Gay-Lussac (a volumen constante, p crece con T).

En la simulación la presión se mide de verdad, sumando el impulso de cada choque contra las paredes, y se compara con N·k·T/V. Cambia el número de partículas, la temperatura y el volumen con el émbolo, y anota medidas para dibujar la isoterma. El histograma muestra la distribución de velocidades de Maxwell-Boltzmann.

## Ejemplo resuelto

**Un gas ocupa 1 L a 100 kPa. Si se comprime a 0,4 L sin cambiar la temperatura, ¿qué presión tendrá?**

1. A temperatura constante se cumple la ley de Boyle: p₁·V₁ = p₂·V₂.
2. 100 kPa · 1 L = p₂ · 0,4 L.
3. p₂ = 100 / 0,4 = 250 kPa.

**Solución:** p₂ = 250 kPa

## Preguntas frecuentes

### ¿Por qué las moléculas pesadas van más despacio?

A la misma temperatura todas tienen la misma energía cinética media, ½·m·v². Si la masa es mayor, la velocidad tiene que ser menor: la velocidad cuadrática media es √(3RT/M), así que va como 1/√M.

### ¿Qué es la distribución de Maxwell-Boltzmann?

Cómo se reparten las velocidades entre las partículas de un gas en equilibrio. No todas van igual de rápido: hay muchas con velocidades intermedias y pocas muy lentas o muy rápidas. Al subir la temperatura la curva se ensancha y se desplaza hacia velocidades mayores.

### ¿Cuándo deja un gas de comportarse como ideal?

Cuando está muy comprimido o muy frío. Entonces el tamaño de las moléculas y las fuerzas entre ellas ya no son despreciables, y hace falta una ecuación como la de Van der Waals.

### ¿Qué pasa en el cero absoluto?

En el modelo clásico, las partículas dejarían de moverse y la presión de un gas ideal sería cero. Es la razón de que la escala Kelvin empiece en −273,15 °C.

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