FENÔMENOS OSCILATÓRIOS E TERMODINÂMICA

PROF.: KAIO DUTRA

AULA 8 – TEORIA CINÉTICA DOS GASES

O Número de Avogado◦Um mol é o número de átomos em uma amostra de 12g decarbono 12.

◦Onde Na é chamado de Número de Avogado.

◦Desta forma o número de mols n conditos em uma amostra édado por:

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Gás Ideal◦Um gás ideal é um gás para o qual a pressão p, o volume v e atemperatura T estão relacionados através da equação:

◦Onde n é o número de mols do gás e R é uma constantechamada constante dos gases ideais.

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Gás Ideal◦A lei dos gases ideais também pode serescrita na forma:

◦Onde k é a constante de Boltzmann,dada por:

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Gás IdealTrabalho Realizado a Temperatura Constante

◦Em um diagrama p-V, umaisotérmica é uma curva que ligapontos de mesma temperatura.

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Gás IdealTrabalho Realizado a Volume Constante e a Pressão Constante

◦Para volume constante temos:

◦Para Pressão constante temos:

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Exemplo 19-1

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Pressão, Temperatura e Velocidade Média Quadrática

◦Quando uma molecula colide com a parede deum reservatório, sua variação de momentolinear perfeitamente elástico é:

◦Dividindo em relação ao tempo, temos:

◦Este termo representa a força que age sobre aparede.

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Pressão, Temperatura e Velocidade Média Quadrática

◦Desta forma pode-se fazer um somatório daforça de todas as moléculas que colidem com aparede e dividi-las pela área, o resultadoretornará a pressão exercida na parede:

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Pressão, Temperatura e Velocidade Média Quadrática

◦Usando a lei dos gases ideais (PV=nRT), pode-se obter um equação para o calculo davelocidade média:

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Energia Cinética de Translação◦A energia cinética de translação média K por molécula em umgás ideal é dado por:

◦Desta forma, quando estamos medindo a temperatura de umgás também estamos medindo a energia cinética de translaçãomédia de suas moléculas.

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Distribuição de Velocidade de Maxwell◦Em 1852, o físico escocês James Clerk Maxwell calculou adistribuição de velocidades das moléculas de um gás.

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Exemplo 19-6

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Calores Específicos Molares de um Gás IdealEnergia Interna

◦Supondo que a energia interna de um gás é simplesmente asoma das energias cinéticas de translação dos átomos temos:

◦Desta forma a energia interna de um gás ideal é função apenasda temperatura do gás.

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Calores Específicos Molares de um Gás IdealCalor Específico Molar a Volume Constante

◦Se um gás estiver confinado em um volumeinvariável e recebe uma quantidade de calor Q,podemos relação este calor com a variação detemperatura com a seguinte equação:

◦Onde Cv é o calor específico a volume constante.

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Calores Específicos Molares de um Gás IdealCalor Específico Molar a Volume Constante

◦Utilizando a primeira lei da termodinâmica, temos:

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Calores Específicos Molares de um Gás IdealCalor Específico Molar a Pressão Constante

◦Neste caso o aumento de temperatura se dámantendo a pressão constante, então teremos:

◦Aplicando a primeira lei temos:

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Exemplo 19-7

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ExercíciosCapítulo 19 – A Teoria Cinética dos Gases

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◦Problemas:◦5, 6, 7, 18 e 20.