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*iV,GHDO Parte 1 BC0205 Roosevelt Droppa Jr. [email protected] Gás ideal Parte 1 Lei de Boyle Lei de Charles Lei de Avogadro Número de Avogadro Lei dos gases BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Leis dos Gases Relação pressão-volume: lei de Boyle (1662) Lei de Boyle: o volume de uma quantidade fixa de gás é inversamente proporcional à sua pressão. BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Leis dos Gases Relação pressão-volume: lei de Boyle BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Leis dos Gases Relação temperatura-volume: lei de Charles (1787) Sabemos que balões de ar quente expandem quando são aquecidos. Lei de Charles: o volume de uma quantidade fixa de gás à pressão constante aumenta com o aumento da temperatura. BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Leis dos Gases Relação temperatura-volume: lei de Charles Quando T é medida em °C, a intercepção no eixo da temperatura é -273,15°C. Define-se o zero absoluto, 0 K = -273,15°C. BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Leis dos Gases Relação temperatura-volume: lei de Charles BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Leis dos Gases Relação quantidade-volume: lei de Avogadro Lei de Gay-Lussac de volumes combinados: a uma determinada temperatura e pressão, os volumes dos gases que reagem são proporções de números inteiros pequenos. BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Leis dos Gases Relação quantidade-volume: lei de Avogadro Hipótese de Avogadro: volumes iguais de gases à mesma temperatura e pressão conterão o mesmo número de moléculas. Lei de Avogadro: o volume de gás a uma dada temperatura e pressão é diretamente proporcional à quantidade de matéria do gás. Pode-se mostrar que 22,4 L de qualquer gás a 0°C à pressão de 1 atm contém 6,02 × 1023 moléculas de gás. BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Leis dos Gases Relação quantidade-volume: lei de Avogadro BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] A equação do gás ideal Considere as três leis dos gases: Lei de Boyle: Lei de Charles: Lei de Avogadro: Podemos combiná-las em uma única lei geral dos gases: BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] A equação do gás ideal Se R é a constante de proporcionalidade (chamada de constante dos gases), então A equação do gás ideal é: R = 0,08206 L.atm.mol-1.K-1 = 8,314 J.mol-1.K-1 Atenção! Pela definição da constante R, n expressa o número de moles de gás. BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] A equação do gás ideal BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] A equação do gás ideal BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Gases reais Gases reais: desvios do comportamento ideal Da equação do gás ideal, temos PV =n RT Para 1 mol de gás, PV/RT = 1 a todas as temperaturas. As suposições na teoria cinética molecular mostram onde o comportamento do gás ideal falha : as moléculas de um gás têm volume finito; as moléculas de um gás se atraem. BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Gases reais BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Gases reais BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Gases reais Gases reais: desvios do comportamento ideal À medida que a pressão em um gás aumenta, as moléculas são forçadas a se aproximarem. À medida que as moléculas ficam mais próximas, o volume do recipiente torna-se menor. Quanto menor for o recipiente, mais espaço as moléculas de gás começam a ocupar. Consequência: quanto maior a pressão, o gás se torna menos semelhante ao gás ideal. BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Gases reais A equação de van der Waals (1837 – 1923) nRT n 2a P= − 2 V − nb V Correção para o volume das moléculas Correção para a atração molecular Forma geral da equação de van der Waals: 2 n P + a (V − nb ) = nRT 2 V BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]] Gases reais BC0205 – Fenômenos Térmicos Roosevelt Droppa Jr. [[email protected]]
