FI-2004 Termodinámica Ley de Dalton ℓ Suma de las Presiones Parciales de cada uno de sus componentes. Cada uno de las componentes aporta su presión parcial. P = {p1 + p2 +…+ pn} = {n1 + n2 +…+ nn} kBT Comprobación de la distribución de Maxwell-Boltzmann Donde ni es el número de átomos de la familia i-ésima En el gas considerado.

FI-2004 Termodinámica La distribución de velocidades debería tomar esta forma : Debido al ancho del canal (ℓ) que conduce los átomos, se genera un rango de velocidades posibles que viajan a través del Canal, que está dado por: Podemos ver que este rango es proporcional a la velocidad de las partículas, de manera que a mayores velocidades, mayor es el rango posible y de esta forma se favorece a las partículas más rápidas. Esto da cuenta de una potencia de v en la curva. La otra proviene de la efusión. El gráfico se ajusta bien con una función cuártica en la velocidad:

FI-2004 Termodinámica Efecto Doppler y Aplicaciones Líneas de absorción del Hidrógeno Blackbody Curve Spectral Plot of a white dwarf star Image Source: SDSS Collaboration http://astro.unl.edu/naap/blackbody/spectra.html

FI-2004 Termodinámica Efecto Doppler y Aplicaciones Los átomos de la estrella emiten una radiación que los caracteriza. Debido a su velocidad de alejamiento y acercamiento que lo caracteriza la frecruencia angular de la emisión fluctúa continuamente entre dos valores: , Se reemplaza la nueva velocidad en la expresión Para describir la intensidad de la emisión:

FI-2004 Termodinámica Líneas de emisión, absorción y la original. El ancho de la línea de emisión o absorción, refleja la temperatura de la nube de gas que atraviesa la radiación proveniente de la estrella, que se comporta como un cuerpo negro. VER, por ejemplo: http://www.learner.org/teacherslab/science/light/color/spectra/spectra_1.html

FI-2004 Termodinámica Para ver las huellas de un Agujero negro en el centro de una galaxia, vea, por ejemplo: http://chandra.as.utexas.edu/~kormendy/bhpix.html

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Efusión FI-2004 Termodinámica Si hacemos un orificio en un envase lleno de gas, obviamente aparece una fuga. Cuando el orificio es muy pequeño (definimos qué se entiende por pequeño más tarde) podemos cuantificar esta fuga. Este proceso, bajo estas condiciones se denomina efusión. ????? Ver Schroeder, page 14, prob 1.22 Por fuga entendemos el número de partículas que escapan del envase por unidad de tiempo. Es el mismo número de partículas que golpean contra las paredes del envase. Entonces se puede cuantificar a partir de la presión !

FI-2004 Termodinámica Lo relevante es que aparece la masa en la fórmula. De esta forma al igual que la ley de Dalton gases con distinta masa atómica se comportan en forma diferente. Recordar las limitaciones: El gas al interior NO cambia su comportamiento en forma drástica. Se puede obtener un tiempo característico τ del cambio de propiedades del gas . El área del agujero debe ser mucho menor que el camino libre medio

FI-2004 Termodinámica Problema para entregar en clase, individual, puede consultar con sus compañeros… (15 minutos) a.- Compare la Energía cinética típica de las moléculas de aire con la diferencia en la energía gravitacional entre el piso y el cielo. ¿Por qué no cae el aire al piso? ¿Cómo podremos hacerlo caer? b.-En la casa es preciso limpiar el polvo! Suponga que una partícula de polvo pesa tanto como 50 μm cúbico de agua. ¿Por qué el polvo cae al piso? Biological Physics, P. Nelson, p81

FI-2004 Termodinámica Knudsen flow, Problema 7.5 y 7.6, Concepts in …

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