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X SAIR
Estudo dos gases
FÍSICA
X SAIR
Capítulo 1:Estudo dos gases
Capítulo 2:Equação de um gás ideal
X SAIR
Capítulo 1
Estudo dos gases
MA
RT
IN
F.
CH
ILLM
AID
/S
CIE
NC
E
PH
OTO
LIB
RA
RY
/LA
TIN
ST
OC
K
X SAIR
O estado gasoso
1 Estudo dos gases
CO
RE
L/
CID
JO
SÉ
GIL/
SH
UT
TE
RS
TO
CK
X SAIR
O estado gasoso
Pressão (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)
X SAIR
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
X SAIR
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
X SAIR
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
IN
DE
RS
LE
Y/
GE
TT
Y I
MA
GE
S
X SAIR
Transformação isotérmica
1 Estudo dos gases
3p
3V
p
TT
V
X SAIR
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
IN
DE
RS
LE
Y/
GE
TT
Y I
MA
GE
S
X SAIR
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
X SAIR
Dilatação dos gases
Diferentemente de líquidos e sólidos, todos os gases têm o
mesmo coeficiente de dilatação volumétrica.
1 Estudo dos gases
X SAIR
Transformação isovolumétrica
1 Estudo dos gases
Tubo de vidro
Manômetro
DO
RLIN
G K
IN
DE
RS
LE
Y
X SAIR
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:
1 Estudo dos gases
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Capítulo 2
Equação de um gás ideal
X SAIR
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
X SAIR
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
X 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
X 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
X 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
X 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