Teoria cinética dos gases
Características de uma substância no estado gasoso - Não tem forma e nem volume próprios. Um gás tem a forma do recipiente onde está contido e ocupa todo o espaço limitado pelas paredes do recipiente. O volume de um gás é o volume do recipiente onde está contido.Modelo do estado gasoso (teoria cinética dos gases) - Um gás é constituído por moléculas isoladas, separadas umas das outras por grandes espaços vazios em relação ao seu tamanho e em contínuo movimento de translação, rotação e vibração.
Gás ideal
Gás ideal ou gás perfeito - É um modelo teórico. É um gás que obedece às equações p·V/T = k e p·V = n·R·T, com exatidão matemática.Na prática, temos gases reais. Um gás real tende para o gás ideal quando a pressão tende a zero e a temperatura se eleva.
Lei de Boyle e lei de Charles e Gay-Lussac
Lei de Boyle - A temperatura constante, o volume ocupado por uma quantidade fixa de um gás é inversamente proporcional à sua pressão.P·V = k = constante
Lei de Charles e Gay-Lussac - A volume constante, a pressão de uma massa fixa de um gás varia linearmente com a temperatura do gás em graus Celsius. A pressão constante, o volume de uma massa fixa de um gás varia linearmente com a temperatura do gás em graus Celsius.
Com a introdução da escala absoluta, as leis de Charles e Gay-Lussac foram assim enunciadas:
- A volume constante, a pressão de uma massa fixa de gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás.
- A pressão constante, o volume de uma massa fixa de gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás.
Equação geral dos gases perfeitos
|
|---|
(número de mols constante)
| ISOBÁRICA (p1 = p2) |
| lei de Charles e Gay-Lussac | |||
| ISOCÓRICA (V1 = V2) |
| lei de Charles e Gay-Lussac | |||
| ISOTÉRMICA (T1 = T2) | p1·V1 = p2·V2 | lei de Boyle |
Volume molar de um gás
Volume molar é o volume de um mol de substância.O volume molar de um gás é constante para todos os gases a uma mesma pressão e temperatura.
Nas CNTP, o volume molar é igual a 22,4 L/mol.
Densidade de um gás
Densidade de um gás nas CNTP:
|
Densidade de um gás a uma pressão p e temperatura T:
| d = | p·M —— R·T |
Densidade de um gás A em relação a um gás B:
| dA,B = | MA —— MB |
Densidade de um gás A em relação ao ar:
| dA,ar = | MA —— Mar | = | MA —— 28,8 |
Equação de Clapeyron
A equação de Clapeyron tem este nome em homenagem ao Físico Francês Benoit Paul Émile Clapeyron que viveu entre os anos de 1799 e 1864. Clapeyron foi um dos criadores da Termodinâmica. Relacionando as leis de Charles, Boyle e Mariotte e Gay-Lussac, Clapeyron estabeleceu uma equação que relaciona as três variáveis consideradas no estudo dos gases (pressão, volume e temperatura) e o número de mols.
P.V = n.R.T
Onde:
P = pressão do gás
V= volume do gás
R = a constante universal dos gases, cujo valor pode ser escrito das seguintes formas:
R = 8,31 Joule/ (mol.K)
R = 0,082 atm . l / (mol . K)
n = número de mol do gás, cujo valor pode ser determinado a partir da razão entre a massa do gás e a massa molar do mesmo: n = m/M
T = temperatura do gás, que deve ser medida em uma escala termométrica absoluta (Kelvin).
Se você ainda não leu o nosso último texto, lei dos gases. Leia para saber um pouco mais sobre a equação de Clapeyron. Agora vamos resolver um exercício para melhor entender a equação.
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