Gases ideais

18/10/2013

Engenharia Ambiental

Termodinâmica
Capítulo 19* – Teoria Cinética dos
Gases
Profª. Fernanda Vasconcelos Fonseca Tavares

*HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: gravitação, ondas e termodinâmica. v. 2. 8ªed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
Referência sugerida: HEWITT, Paul G. Física conceitual. 11ª ed. PORTO ALEGRE:
Bookmam, 2011.

1. Introdução

1. Introdução
•Um dos tópicos principais da termodinâmica é a física dos gases.
•Um gás é formado de átomos
(isolados ou unidos em moléculas) que ocupam totalmente o volume do recipiente em que se encontram e exercem pressão sobre suas paredes.
•As propriedades volume, temperatura e pressão estão relacionadas ao movimento dos átomos. 2. Gases Ideais

•Volume: é resultado da liberdade que os átomos têm para se espalhar por todo o recipiente;

•Em baixas concentrações (moléculas distantes umas das outras que praticamente não interagem) todos os gases reais obedecem à relação:

•Pressão: é causada por colisões dos átomos com as paredes do recipiente;

Equação dos Gases Ideais – (Equação de Clapeyron)

•Temperatura: está associada energia cinética dos átomos.

à

•O conceito de gás ideal nos permite obter informações úteis a respeito dos gases reais.

PV = nRT

Onde, n= nº de mols, R=8,31 J/mol.K (constante dos gases ideais)

PV = NKT, onde N= nº de moléculas e K é a constante de Boltzman = 1,38 X 10-23 J/K

2. Gases Ideais

2. Gases Ideais

Diferentes Processos:
•Volume Constante:

Exemplo 1: Um cilindro contém 12 L de nitrogênio a 20°C e 15 atm. A temperatura é aumentada para 35°C e o volume é reduzido para 8,5 L.
Qual é a pressão final do gás em atmosferas? Suponha que o gás é ideal. PV  nRT 

P nR
P

 cte   cte
T
V
T

•Pressão Constante:
V nR
V

 cte   cte
T
P
T
•Temperatura Constante:
PV  nRT 

PV  nRT  PV  nRT  cte  PV  cte

•P, V e T não Constantes (Variáveis):
PV  nRT 

PV