1. Suposiciones de gas ideales:
* Sin fuerzas intermoleculares: Se supone que los gases ideales no tienen interacciones entre las moléculas, excepto las colisiones perfectamente elásticas. Esto significa que no hay energía potencial asociada con sus interacciones.
* partículas de punto: Las moléculas de gas ideales se tratan como partículas puntuales sin estructura interna. Esto significa que no hay energía almacenada en vibraciones o rotaciones dentro de las moléculas.
2. Energía cinética:
* MOVIMIENTO TRANSFLACIÓN: La única energía que posee una molécula de gas ideal es la energía cinética debido a su movimiento de traducción. Esta energía cinética es directamente proporcional a la temperatura del gas.
* Teorema de equiparto: El Teorema de Equipartición establece que cada grado de libertad (en este caso, movimiento de traslación) de una molécula tiene una energía promedio de (1/2) kt, donde K es constante de Boltzmann y T es la temperatura.
3. Energía interna:
* Energía cinética total: Dado que no hay otra forma de energía para un gas ideal, su energía interna (U) es simplemente la suma de las energías cinéticas de todas sus moléculas.
* Proporción: Dado que la energía cinética de cada molécula es proporcional a T, la energía interna total (U) también es proporcional a T.
Matemáticamente:
* Para un gas ideal monatómico (con solo movimiento de traslación), la energía interna es:U =(3/2) NRT, donde n es el número de moles y R es la constante de gas ideal.
* Esta ecuación muestra claramente que la energía interna (U) es directamente proporcional a la temperatura (t).
En resumen:
La energía interna de un gas ideal es proporcional a su temperatura porque el modelo de gas ideal no asume fuerzas intermoleculares o estructura interna, lo que significa que la única energía presente es la energía cinética traslacional. Esta energía cinética es directamente proporcional a la temperatura, lo que hace que la energía interna también proporcional a la temperatura.
