Estudos dos gases

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SUMÁRIO

Introdução ____________________________________________________ 1

Desenvolvimento _______________________________________________ 2

• Teoria Cinética dos Gases
• Gás Ideal
• CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão)
• Lei de Boyle-Mariotte
• Lei de Charles
• Lei de Gay-Lussac
• Lei de Avogadro
• Transformações Gasosas
• Volume molar de um gás
• Fração molar,pressão parcial, pressão total, volume parcial e volume total
• Densidade de um gás
• Efusão e difusão de gases - Lei de Graham

Conclusão ______________________________________________ 10

Referências Bibliográficas __________________________________ 11








Introdução

No século XVIII, Torricelli mediu pela primeira vez a pressão atmosférica e deu uma explicação adequada ànatureza desse fenômeno. Assim, teve início o estudo dos gases. O estudo dos gases é o estudo das relações entre as grandezas macroscópicas dos gases, tais como a pressão, a temperatura e o volume de um gás.
Quando um gás passa de um estado para outro dizemos que houve uma transformação gasosa. Em uma transformação gasosa pelo menos duas das variáveis de estado do gás sofrem alteração.

No estudodos gases vamos analisar três transformações gasosas: A transformação isotérmica, a transformação isobárica e a transformação isovolumétrica.




Teoria Cinética dos Gases
Em 1738, o físico matemático Daniel Bernoulli Atim, publicou Hidrodinâmica, a base para a teoria cinética dos gases. Nesse trabalho, Bernoulli posicionou seu argumento, ainda sólido até a atualidade, que os gases consistemem um grande número de moléculas se movendo em todas as direções, onde elas colidem entre si e esse impacto causa uma pressão na superfície de contato que podemos sentir. Como exemplos, podemos citar o que nós sentimos como calor, que corresponde simplesmente a energia cinética do seu movimento. A teoria não foi imediatamente aceita, em parte por causa da conservação de energia que não estava bemestabelecida, e ainda, não era óbvio aos físicos que as colisões entre as moléculas eram perfeitamente elásticas.
Em 1820, o físico inglês John Herepath, foi motivado por Georges-Louis Lesage com sua teoria da gravitação cinética, que considerava um sistema de colisão de partículas poderiam ser causadas por uma ação à distância. Neste sentido, quando pensava sobre o efeito da elevação datemperatura perto do Sol com suas partículas gravitacionais, foi conduzido a uma relação entre a temperatura e a velocidade das partículas.
O estudo do gás perfeito realizado sob a perspectiva microscópica leva-nos à teoria cinética dos gases. Nesse modelo teórico, pelo fato de encontrarmos um número muito grande de partículas por unidade de volume (1020 partículas por cm³), as hipóteses impostasrepresentam o que deve acontecer, em média, com as partículas do gás.
A seguir as hipóteses da teoria cinética, a respeito dos gases perfeitos:
• Uma porção de gás perfeito é constituída por um grande número de moléculas em movimento caótico.
• As moléculas são consideradas pontos materiais.
• As colisões entre duas moléculas ou entre uma molécula e uma parede do recipiente são supostas perfeitamenteelásticas.
• Cada colisão tem duração desprezível.
• Entre colisões sucessivas, o movimento das moléculas é retilíneo.
• As forças intermoleculares só se manifestam durante as colisões.
• O estudo das colisões das moléculas pode ser feito com base na mecânica newtoniana.
► Energia interna de um gás perfeito
Das hipóteses do modelo teórico do gás perfeito, conclui-se que a energia internaresume-se na energia cinética de translação de suas moléculas.
A energia interna de um gás perfeito é função exclusiva do número de mols (n) e da temperatura absoluta (T) do gás.
Na verdade a energia interna de um gás é função não exclusiva da temperatura e sim da soma da Energia Cinética com a Energia Potencial. Há, no ensino médio, tendência de se atribuir toda energia interna à Energia...
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