FÍSICA X SAIR Capítulo 1: Estudo dos gases Capítulo 2: Equação de um gás ideal.
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FÍSICA
X SAIR
Capítulo 1:Estudo dos gasesCapítulo 1:Estudo dos gases
Capítulo 2:Equação de um gás idealCapítulo 2:Equação de um gás ideal
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X SAIRX SAIR
Capítulo 1
Estudo dos gases
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O estado gasoso
1 Estudo dos gases
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O estado gasosoPressão (p)Volume (V)Temperatura (T)
A transformação gasosa ocorre quando pelo menos uma das variáveis de estado se modifica.
Variáveis de estado
1 Estudo dos gases
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Estados físicos da matéria
1 Estudo dos gases
Sublimação(sólido emgás ou gásem sólido)
GásEvaporação
(líquido em gás)
Condensação(gás em líquido)
LíquidoSólido
Congelamento(líquido em sólido)
Fusão (sólidoou vidro em líquido)
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Gases reais vs gases ideais
Em um gás real, as moléculas não se movimentam de forma totalmente livre, em razão das forças de interação existentes entre elas.
Em um gás ideal, só há interação entre as moléculas quando elas se chocam.
1 Estudo dos gases
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Transformações gasosas
Isotérmicas: a temperatura do sistema permanece
constante.
Isobáricas: a pressão é mantida constante.
Isovolumétricas (isométricas ou isocóricas): o
volume permanece constante.
1 Estudo dos gases
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Transformação isotérmica
Lei de Boyle: a pressão exercida por um gás ideal é inversamente proporcional ao seu volume.
p V = constante
Considerando o estado inicial A e final B de um gás ideal sofrendo uma transformação isotérmica, temos:
pA VA = pB VB
1 Estudo dos gases
DO
RLIN
G K
IND
ER
SLEY
/GETTY
IM
AG
ES
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Transformação isotérmica
1 Estudo dos gases
3p
3V
p
TT
V
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Transformação isotérmica
Isotermas
1 Estudo dos gases
p
T3
T2
T1
V
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Transformação isobárica
Experimento de Joseph-Louis Gay-Lussac para transformações a pressão constante
1 Estudo dos gases
DO
RLIN
G K
IND
ER
SLEY
/GETTY
IM
AG
ES
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Transformação isobárica
Lei de Charles e Gay-Lussac: o volume ocupado por um gás é diretamente proporcional a sua temperatura absoluta (em kelvins).
V = k T(k = constante)
Considerando o estado inicial A e final B de um gás ideal
sofrendo uma transformação isobárica, temos:
1 Estudo dos gases
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Dilatação dos gases
Diferentemente de líquidos e sólidos, todos os gases têm o mesmo coeficiente de dilatação volumétrica.
1 Estudo dos gases
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Transformação isovolumétrica
1 Estudo dos gases
Tubo de vidro
Manômetro
DO
RLIN
G K
IND
ER
SLEY
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Transformação isovolumétrica
Lei de Charles para transformações a volume
constante: a pressão do gás é diretamente proporcional a
sua temperatura absoluta (em kelvins):
p = k T
(k = constante)
Considerando o estado inicial A e final B de um gás ideal
sofrendo uma transformação isobárica, temos:
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Capítulo 2
Equação de um gás ideal
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Alteração simultânea das três variáveis deestado de um gás
Número de Avogadro: 6,023 1023
Mol: 1 mol contém 6,023 1023 partículas (átomos, moléculas, elétrons etc.)
Massa molar (M): a massa de 1 mol de moléculas, medida em gramas.
Número de mols (n):
2 Equação de um gás ideal
n=mM
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Analisando a densidade e a massa molar
Sob pressão e temperaturas constantes, a densidade d de um gás é uma grandeza diretamente proporcional à massa molar M.
2 Equação de um gás ideal
MB = MA
13
mB = mA
13
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X SAIRX SAIR
Analisando as transformações isobáricas
Sob pressão constante, a densidade de um sistema gasoso é uma grandeza inversamente proporcional à temperatura do sistema.
2 Equação de um gás ideal
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X SAIRX SAIR
Analisando as transformações isotérmicas
Sob temperatura constante, a densidade de um sistema gasoso é uma grandeza diretamente proporcional à pressão do sistema.
2 Equação de um gás ideal
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X SAIRX SAIR
Equação de Clapeyron
As variáveis de estado pressão (p), volume (V ) e
temperatura (T ) de uma massa de gás ideal contendo n
mols de gás estão relacionadas pela equação de estado
dos gases perfeitos (ou ideais):
p V = n R T
2 Equação de um gás ideal
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X SAIRX SAIR
Lei geral dos gases ideais (ou perfeitos)
Igualando I e II, chegamos à lei geral dos gases ideais:
2 Equação de um gás ideal