Propriedades térmicas da matéria

Páginas: 12 (2945 palavras) Publicado: 10 de maio de 2012
Propriedades Térmicas da Matéria

Equação de Estado
O volume V ocupado por uma determinada massa “m” de uma substância qualquer, depende da pressão P exercida sobre esta e de sua temperatura T. Para cada substância existe uma relação definida entre essas grandezas, que é chamada de equação de estado da substância. Ou seja, seria uma função que depende das variáveis V, P, T e m.
F (V, P, T em) =0

Diante disso, como a forma exata dessa função é muito complexa pra se trabalhar, basta conhecer a dependência entre duas variáveis, mantendo as outras constantes. Desse modo definimos a seguinte equação:
V=Vi[1+β(T-Ti)-K(P-Pi)]

Onde o coeficiente de dilatação volumétrico β é a variação de volume ΔV/Vi por unidade de variação de temperatura, e K é a constante de compressibilidade que éa variação de volume ΔV/Vi por unidade de pressão, com o sinal negativo, uma vez que um aumento de pressão produz uma diminuição de volume.
Existem três proporcionalidades entre as medidas de comportamento dos gases
1º O volume V é proporcional ao número de moles (n)
2º O volume é inversamente proporcional à pressão absoluta (P)
3º A pressão é proporcional a temperatura absoluta.
Essa trêsproporções podem ser combinadas em uma única equação, chamada de equação de estado de um gás, que será detalhado nos itens que seguem:
PV=nRT
Gás ideal ou gás perfeito
Um gás ideal ou perfeito é um gás imaginário, ou seja, não real, que apresenta um comportamento mais simplificado que o dos gases reais. Considera-se o gás ideal como sendo aquele formado de moléculas de dimensões desprezíveis ecompletamente soltas umas das outras, isto é, não há ligação entre elas. É por isso que as equações que relacionam a pressão P, o volume V e a temperatura de um gás ideal são muito simples matematicamente.
Por outro lado, à medida que um gás real tem sua temperatura aumentada e sua pressão abaixada, as moléculas tornam-se cada vez mais soltas umas das outras e dessa forma o gás real começa a secomportar como um gás ideal. Assim, pode-se dizer então que as equações dos gases perfeitos se aplicam com boa aproximação aos gases reais em alta temperatura e baixa pressão.
Para uma melhor compreensão dos itens subsequentes anunciaremos aqui alguns conceitos, tais como:
-Um mol de um gás é o conjunto de 6,02 x 10^23 moléculas desse gás.
-A massa de um mol de moléculas de um gás denomina-semassa molar(M).
-O número de moles (n) de um gás é o quociente da massa (m) do gás pela sua massa molar (M)
Ao se estudar a pressão (P), O volume (V) e a temperatura absoluta (T) de um gás ideal, observa-se que a relação PxV/T é diretamente proporcional ao número de moles (n) do gás, ou seja:
P x V/T =constante x n = R x n (1)
Em outras palavras a quantidade P x V/T, a baixaspressões, é a mesma para todos os gases. Essa constante é denominada de constante Universal dos gases, representada pela letra (R). O termo Universal significa que em qualquer sistema de unidades (R) tem o mesmo valor para todos os gases.
Ex: R =8,314472 j/mol x K , R= 0,08205746 L x atm/K x mol
Prova: em condições normais de temperatura e pressão (CNTP), ou seja, P=1atme T=273K, um gás ocupa um volume V=22,4 litros.
Agora substituindo esses valores na equação (1), temos:
P x V=Rn → 1atm x 22,4L/273K x 1mol=R → R= 0,082atm x L/K x mol
Onde no sistema internacional (SI) 1atm= 1 x 10^5 N/m² e 1L = 10^-3 m³
.: 22,4 L = 22,4 x 10^-3 m³ Daí: R= 1 x 10^5 N/m² x 22,4 x 10^-3 m³/273K x 1mol =8,21J/mol x K
Logo definimos um gás perfeito ou ideal como sendoaquele para o qual a relação P x V/n x T é igual a (R) para todas as pressões. Sua equação de estado será:
P x V/n x R x T=0
É importante frisar que os gases reais não obedecem a essa equação, exceto sob pressões extremamente baixas.
Já evidenciamos que para um determinado número de moles (n) um gás perfeito vale a seguinte relação:
P x V/T=R x n
Consideremos então uma dada massa constante de um...
Ler documento completo

Por favor, assinar para o acesso.

Estes textos também podem ser interessantes

  • PROPRIEDADES TERMICAS DA MATERIA
  • Propriedades térmicas dos materias
  • propriedade termica
  • Propriedades Térmicas
  • Propriedades Térmicas
  • Propriedades Termicas
  • Propriedades da materia
  • Matérias e sua propriedades

Seja um membro do Trabalhos Feitos

CADASTRE-SE AGORA!