Gás ideal ou gás perfeito
No estudo do comportamento de um gás, consideramos o seguinte modelo:
• as moléculas do gás movimentam-se caoticamente;
• os choques entre as moléculas e contra as paredes do recipiente são perfeitamente elásticos;
• as moléculas não exercem forças entre si, exceto quando colidem;
• as moléculas apresentam volume próprio desprezível em comparação com o volume ocupado pelo gás.
O gás que obedece a este modelo é chamado gás perfeito ou gás ideal.
Um gás real submetido a altas temperaturas e baixas pressões apresenta um comportamento que se aproxima ao de um gás ideal.
Variáveis de estado
São as grandezas que caracterizam o estado de uma dada massa de gás perfeito:
Volume (V): o volume de um gás perfeito é o volume do recipiente que o contém.
Unidades: m3, litro (L), cm3.
Relações: 1 m3 = 1000 L, 1 m3 = 106 cm3, 1 L = 1000 cm3.
Pressão (p): a pressão de um gás perfeito resulta do choque de suas moléculas contra as paredes do recipiente que o contém. Sendo F a intensidade da força resultante que as moléculas exercem numa parede de área A, a pressão p é a grandeza escalar p = F/A.
Unidades: 1 pascal (Pa) = 1N/m2, atmosfera (atm); mmHg.
Relações: 1 atm = 105 Pa; 1 atm = 760 mmHg.
Temperatura (T): É a grandeza que mede o estado de agitação das moléculas do gás. No estudo dos gases utiliza-se a temperatura absoluta kelvin (K).
Transformações particulares
a) Isobárica: pressão p constante
Variam durante a transformação: o volume V e a temperatura T.
• Lei de Gay-Lussac da transformação isobárica:
Numa transformação isobárica, de uma determinada massa gasosa, o volume V e a temperatura T são diretamente proporcionais.
• Mudança do estado V1, p e T1 para V2, p e T2
• Gráfico V x T
b) Isocórica: volume V constante.
Variam durante a transformação: a pressão p e a temperatura T.
• Lei de Charles da transformação isocórica:
Numa transformação isocórica de uma determinada massa gasosa, a pressão p e a temperatura T são diretamente proporcionais.
• Mudança do estado V, p1 e T1 para V, p2 e T2
• Gráfico p x T
c) Isotérmica: temperatura T constante
Variam durante a transformação: a pressão p e o volume V
• Lei de Boyle - Mariotte
Numa transformação isotérmica, de uma determinada massa gasosa, a pressão p e o volume V são inversamente proporcionais.
• Mudança do estado V1, p1 e T para V2, p2, T
• Gráfico p x V (hipérbole equilátera)
Equação Geral dos Gases
Fonte: Borges e Nicolau
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