VERIFICAÇÃO DA LEI DE CHARLES E GAY-LUSSAC

Introdução:

Seja uma massa fixa de gás encerrada em um recipiente fechado (volume constante), ao qual está adaptado um manômetro de mercúrio. Verifica-se, experimentalmente, que se a temperatura do sistema gasoso variar isocoricamente, haverá mudança na sua pressão. As variações de pressão têm o mesmo sentido que as variações de temperatura. Em outras palavras, um incremento de temperatura acarretará um aumento na pressão e vice-versa, desde que o volume seja mantido constante.

As medidas quantitativas do comportamento pressão-temperatura dos gases foram feitas por Charles e Gay-Lussac, dando origem à lei que leva seus nomes, cujo enunciado é o seguinte: “Para uma massa fixa de gás, a volume constante, a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta”.

Para gases ideais a projeção das linhas de volume constante no plano P x T origina as isócoras ou isométricas, como na figura abaixo. No entanto, para gases reais não se obtêm retas.

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FIGURA 01. Gráfico, pressão versus temperatura Kelvin para um gás ideal.

Objetivos Específicos

1) Verificar, experimentalmente, a Lei de Charles e Gay-Lussac, utilizando-se o ar atmosférico úmido como amostra gasosa.

2) Traçar um gráfico, pressão versus temperatura absoluta e obter a equação da reta através de regressão linear.

3) Determinar o valor médio (P/T).4) Determinar a massa específica do ar úmido, na temperatura do experimento, supondo

comportamento ideal. Considerar a pressão atmosférica igual a 1,0 atm.

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Metodologia Experimental

Descrição do Equipamento:

1. Sistema termostatizado com agitação2. Termômetro de precisão no banho termostático3. Frasco de vidro contendo aproximadamente 1 litro de ar atmosférico

Método

1. Desconecte o frasco de vidro do manômetro de mercúrio, aguarde cerca de 2 minutos para estabilização e anote a pressão e temperatura inicial. Conecte novamente o manômetro ao frasco de vidro.

2. Ligue o sistema termostatizado, ajustando o termômetro de contato para cerca de 30°C.3. Aguarde até que a temperatura do banho se estabilize, anotando-a. Em seguida faça a

correspondente leitura da pressão no manômetro.4. Faça 7 novas leituras temperatura - pressão, com diferenças de cerca de 2 a 3°C entre elas,

atentando para o item 3..

Pós-Laboratório

1. Organize a tabela abaixo: Patm = 1 mm Hg; 760

t, °C T, K Ph, mm Hg P, mmHg (*)

(P/T), mmHg/K (*)

29 302 0 76032 305 8 76835 308 17 77738 311 25 78541 314 33 79346 319 47 80751 324 60 82056 329 73 83361 334 87 84770 343 114 874

(*) P = Patm + Ph, onde Patm é a pressão atmosférica e Ph o aumento da pressão

2. Trace um gráfico, pressão versus temperatura absoluta, de acordo com os valores obtidos na experiência e obtenha a equação da reta utilizando regressão linear.

3. Supondo comportamento ideal, determine a massa específica do ar úmido a partir do valor médio de (P/T). Considere a pressão atmosférica igual a 1,0 atm.

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