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8/14/2019 Apostila Fsica - Aula 05 - Gases Perfeitos
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Aula 5 Gases Perfeitos
Variveis dos gasesQuando falamos de gases, temos que levar em
conta 3 variveis: presso, temperatura
absoluta e volume.
Presso (P)A definio de presso uma fora aplicada em uma
determinada rea. Em um gs
causada devido ao choque de suas molculas com as paredes do
recipiente que ele ocupa.
Unidades de medida:
atm
Pa
N/m
mmHg
kgf/cm
etc...
Onde:
1 atm = 1 kgf/cm = 760 mmHg = 10 5 Pa = 10 5 N/m
Obs.: No preciso decorar estas relaes!!!!! No dia da prova, caso
vocs precisem, o
vestibular dar as relaes. O interessante que vocs saibam
identificar se uma unidade
de presso ou no.
Volume (V)Um gs no tem volume nem forma prprio. Por definio, o
volume de um gs o volume
do recipiente ocupado por ele.Unidades de medida:
m
mm
dm
l
Onde:
1m = 1000l
Obs. 1: Para se fazer a converso de unidades entre m, dm, cm e
mm:
Sabemos que:1m = 10 dm = 100 cm = 1000 mm
Ento, elevando todos ao cubo:
1m = 1000 dm = 1000000 cm = 1000000000 mm
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Temperatura (T)Como j foi visto na aula 1, temperatura o grau de
agitao das molculas. Quandotratamos de gases, a escala de
temperatura usada a Kelvin, que tem a seguinte relaocom a escala
Celsius:
K = C + 273
Equao de ClapeyronPodemos definir o nmero de mols de uma
substncia como sendo a razo entre a massa de
matria e a massa molar do gs.
M
mn =
Para um determinado gs, Clapeyron desenvolveu a relao
matemtica:
P.V = n.R.T
P: presso em que se encontra o gsV: volume que ocupa o gs
T: a temperatura absoluta em que se
encontra o gs
n: nmero de mols dessa amostra do gsR: conhecida como constante
universal do
gs, tem 2 principais valores, conforme as
unidades utilizadas nos exerccios.
No preciso decorar o valor da constante! Tem que ser dado do
exerccio! Oimportante saber com que unidades trabalhar.
mol.K
J8,31Rou
mol.K
.mm
N
8,31R
3
2
==
Para as unidades:P N/m
V m
n mol
T K
mol.K
atm.l0,082R =
Para as unidades:
P atmV ln mol
T K
Exemplo:1) Em um certo recipiente de volume igual a 82 litros
tem-se 20 mols de um gs
perfeito temperatura de 300K. Determine a presso do gs.
Dado:
R = 0,082 mol.K
atm.l
Resoluo:
P.V = n.R.T
P =V
n.R.T
( )( )( )82
300.0,082.20P =
( )( )( )300.0,001.20P =atm6P =
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Misturas gasosasConsidere dois gases: uma certa quantidade na gs
A, com uma presso Pa, volume Va e
temperatura Ta e uma certa quantidade nb de um gs B, com uma
presso Pb, volume Vb e
temperatura Tb, separados por uma vlvula:
Ao abrirmos a vlvula, os dois gases vo se misturar. As
quantidades dos dois vo se somar
e teremos as relaes:bam nnn +=
b
bb
a
aa.
m
mm.
T
.VP
T
VP
T
VP+=
Sendo:
mn = nmero de mols da mistura
mP = presso da mistura
mV = volume da mistura
mT = temperatura absoluta da mistura
Esta relao vlida para dois gases. Se tivermos mais gases,
podemos usar a relao:
z
zz
c
cc
b
bb
a
aa.
m
mm.
T
.VP...
T
.VP
T
.VP
T
VP
T
VP++=
Transformaes gasosasUm gs passa por uma transformao quando pelo
menos uma de suas variveis (presso,
temperatura ou volume) sofre uma mudana. Temos, basicamente, trs
tipos de
transformaes:
Transformaes isomtricas (ou isocricas): O volume do gs se mantm
constante.Transformaes isotrmicas: A temperatura do gs se mantm
constante.Transformaes isobricas: A presso do gs se mantm
constante.
Para todas elas, podemos sempre adotar a mesma relao geral:
dd
dd.
aa.
aa.
.nT
VP
nT
VP=
A B
