I – GASES

Universidade Federal do Espírito Santo

Centro Universitário Norte do Espírito Santo

Departamento de Ciências Naturais

Profa. Gilmene Bianco

Vocês sabem de onde vem o gás que enche o Airbag em caso de colisão? Que gás é este?

Sob uma mesma pressão e temperatura, gases diferentes possuem densidades diferentes. O gás hélio, por exemplo, tem uma densidade de 161 mg/L nas CATP. Já o mesmo volume, nas mesmas condições, o gás nitrogênio tem uma densidade de 1,129 g/L, nas CATP.

E é justamente esta propriedade (diferenças nas densidades) que permite-nos voar em um balão de gás. Isto é possível pois o balão contém um gás de densidade menor do que a densidade da troposfera - tal como gás hélio, hidrogênio ou mesmo o ar atmosférico aquecido.

Deduza uma equação da pressão na base de uma coluna de líquido de densidade (massa específica) ρ e altura h na superfície da Terra.

P x V = constante

A lei de Boyle prevê que a densidade de um gás seja diretamente proporcional à pressão, exercida sobre este.

A isoterma acima ilustra outra observação de Boyle: o volume de um gás tende ao infinito quando a pressão tende a zero; e o volume tende a zero quando a pressão tende ao infinito. Um gás

real tem comportamento próximo ao do gás ideal nas regiões onde a pressão tende a zero.  

Lei de Boyle

Quando você suga na extremidade do canudo, você provoca uma redução na pressão do ar no interior do canudo. A pressão atmosférica, atuando na superfície do líquido, faz com que ele suba no canudinho. Algumas bombas, para elevação de água, têm seu funcionamento baseado neste mesmo princípio.

Lei de Boyle

Lei de Boyle

Lei de Boyle

Lei de Charles

O que impressiona nas curvas isobáricas de Charles, é o que acontece quando se extrapola as curvas para temperaturas menores: todas, independentemente da pressão, culminam no mesmo valor de T para o volume zero: -273,15 °C. O que foram confirmados e publicados por outro francês, o Joseph-Louis Gay-Lussac, um gás teria um volume nulo (zero) se a temperatura for de -273,15 °C.

O volume é diretamente proporcional ao número de partículas de gás, ou seja, quanto maior for o número de moles do gás, maior será o seu volume, nas mesmas T e p.

A pressão parcial pode ser obtida pela fração molar (X) do gás

na mistura. Então, p(N2) = X(N2).p(total)

Pressão de Vapor e Umidade Relativa

A umidade relativa do ar, que neste dia era de 74%. O que significa este número?

Este número indica a relação entre a quantidade de água (g) que existe atualmente no ar e a máxima quantidade possível de água (g) para esta temperatura. Esta quantidade máxima é fruto da pressão de vapor da água, que é uma função de Temperatura.

Domingo, 07/08, manhã

poucas nuvens

Temperatura: 21 °C

Umidade relativa: 74%

Pressão de Vapor e Umidade Relativa

Se a umidade relativa é de 74%, então a pressão real de vapor da água em São Mateus no dia 07 de agosto era de (0,74 x 18,65) mmHg.

P = 13,80 mmHg

umidade relativa = pvapor(H2O)/p°vapor(H2O)

Este valor é, na verdade, a pressão de vapor de equilíbrio da água a uma temperatura menor: 17°C. Qualquer temperatura abaixo deste valor irá forçar a uma parcela das moléculas de água dispersas no ar a se condensar em um líquido - o orvalho.

R: 0,102 atm

Isto é uma consequência da lei de Graham: ocorre porque o gás do balão azul é o hélio, de menor massa molar que o gás do balão vermelho, o nitrogênio. Logo, a velocidade de efusão do gás do balão azul através da válvula é maior do que a do gás do balão vermelho.

A observação feita por Graham: que a velocidade de difusão ou efusão de um gás era inversamente proporcional ao quadrado de sua massa molar. Ou seja, quanto mais pesado for o gás, menor sua velocidade de efusão.

Efusão e Difusão de Gases