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Estudo dos gases

FÍSICA

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Capítulo 1:Estudo dos gases

Capítulo 2:Equação de um gás ideal

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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

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O estado gasoso

1 Estudo dos gases

CO

RE

L/

CID

JO

SÉ

GIL/

SH

UT

TE

RS

TO

CK

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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)

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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

IN

DE

RS

LE

Y/

GE

TT

Y I

MA

GE

S

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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

IN

DE

RS

LE

Y/

GE

TT

Y I

MA

GE

S

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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

IN

DE

RS

LE

Y

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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:

1 Estudo dos gases

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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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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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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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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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Lei geral dos gases ideais (ou perfeitos)

Igualando I e II, chegamos à lei geral dos gases ideais:

2 Equação de um gás ideal