Gases e suas transformacoes

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  • Publicado : 11 de abril de 2013
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INTRODUÇAO;
O que significa dizer que um gás sofreu uma transformação gasosa?
Para respondermos ao questionamento inicial é importante relembrarmos que o estado do gás ou estado gasoso é determinado pelas variáveis de estado: pressão, volume e temperatura. Logo, uma transformação gasosa nada mais é do que qualquer situação em que determinada quantidade de gás sofre variação em uma de suas trêsvariáveis de estado. Sempre que uma variável sofrer alteração, outra consequentemente terá seu valor mudado.
No século XVII, vários cientistas realizaram experiências com o intuito de descobrir as particularidades das transformações gasosas. Dentre eles, podemos citar: Torriceli, Robert Boyle, Mariotte, Guericke, entre outros. Em seus estudos, o procedimento consistia em alterar uma das variáveisde estado e observar o comportamento das outras. Fazendo isso, eles observaram que para determinar de forma significativa a relação entre uma variável e outra era necessário fazer com que a terceira não sofresse alteração, ou seja, permanecesse constante. Dessa forma, as investigações foram feitas de três formas distintas, cada qual com suas particularidades, são elas: transformação isotérmica,transformação isobárica e transformação isovolumétrica.
Antes de detalhar as três transformações acima mencionadas, vamos relembrar o que diz a Lei Geral dos Gases Perfeitos: Segundo essa lei, uma massa de gás inicialmente definida pelas variáveis de estado (p1,V1 e T1), ao sofrer uma transformação gasosa, passa a ter as variáveis de estado (p2,V2 e T2) que caracterizam o estado final do gás.Essas variáveis obedecem à seguinte relação:

Pela equação acima podemos observar que a pressão, o volume e a temperatura variam no decorrer da transformação gasosa.
Transformação Isotérmica ou Lei de Boyle-Mariotte: é a transformação na qual a temperatura T do gás se mantém constante, variando sua pressão p e seu volume V. Vale a seguinte relação:

Transformação Isobárica ou Lei de Gay-Lussac: éa transformação na qual a pressão p do gás se mantém constante, variando seu volume V e temperatura T. Vale a seguinte relação:

Transformação Isovolumétrica ou Lei de Charles: também conhecida como transformação isométrica, é a transformação na qual o volume V do gás se mantém constante, variando sua pressão p e temperatura T. Vale a seguinte relação:

A diferença entre gás e vapor é dada apartir da temperatura crítica. O vapor é a matéria no estado gasoso, estado esse que pode ser liquefeito com o aumento da pressão. Com o gás não ocorre o mesmo. Ele é um fluido impossível de ser liquefeito com um simples aumento de pressão. Isso faz com o gás seja diferente do vapor.

Comportamento dos Gases

Uma determinada substância no estado gasoso é um gás se a sua temperatura forsuperior à temperatura crítica, se a temperatura for igual ou inferior à temperatura crítica a substância é vapor.

Os gases reais que normalmente conhecemos como, por exemplo, o hélio, o nitrogênio e o oxigênio, apresentam características moleculares diferentes e particulares de cada um. Contudo, se colocarmos todos eles a altas temperaturas e baixas pressões eles passam a apresentar comportamentosmuito semelhantes. No estudo dos gases adota-se um modelo teórico, simples e que na prática não existe, com comportamento aproximado ao dos gases reais. Essa aproximação é cada vez melhor quanto menor for a pressão e maior a temperatura. Esse modelo de gás é denominado de gás perfeito.

Por volta do século XVII e XIX, três cientistas (Jacques Charles, Louis J. Gay-Lussac e Paul E. Clayperon), apósestudarem o comportamento dos gases, elaboraboraram leis que regem o comportamento dos gases perfeitos, também chamados de gases ideais. As leis por eles determinadas estabelecem as regras do comportamento “externo” do gás perfeito, levando em conta apenas as grandezas físicas que estão associadas a eles, grandezas essas que são: volume, temperatura e pressão.

Lei geral dos gases perfeitos...
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