FÍSICA - ENSINO MÉDIO

PROF. EDUARDO

ESTUDO DOS GASES

      Os gases são constituídos de pequenas partículas denominadas moléculas que se movimentam desordenadamente em todas as direções e sentidos.

     O estudo que faremos relaciona-se às três grandezas macroscópicas (variáveis de estado) verifica-se que os gases, que definem um sistema gasoso: pressão, volume e temperatura. Em função delas, estudaremos o comportamento de um gás ideal ou perfeito.

      Na realidade, o gás ideal ou perfeito não existe, mas, experimentalmente, verifica-se que os gases submetidos a baixas pressões e altas temperaturas, ou seja densidades baixas, se aproximam do modelo de um gás ideal.

     Em geral, a mudança de uma dessas variáveis de estado provoca alteração em pelo menos uma das outras variáveis, apresentado o gás uma transformação e consequentemente um estado diferente do inicial.

     A pressão de 1atm e a temperatura de 273 K ou 0 ºC caracterizam as condições normais de temperatura e pressão, que indicamos por CNTP.

TRANSFORMAÇÕES GASOSAS

Transformações isotérmica:

      Nessa transformação, variando-se a pressão e o volume, a temperatura do gás permanece constante.

      Robert Boyle, estabeleceu a relação:

``A temperatura constante, a pressão de um gás é inversamente proporcional ao seu volume``.

 Para a transformação isotérmica escrevemos:

P₁.V₁ = P₂ . V₂

Transformação isobárica:

      Nessa transformação, variando-se a temperatura e o volume, a pressão do gás permanece constante.

      Gay-Lussac e J. Charles, estabeleceram a relação:

    `` A pressão constante, o volume e a temperatura absoluta de um gás são diretamente proporcionais``.

V₁=  V₂

T₁      T₂

Transformação isométrica, isocórica ou isovolumétrica:

Nessa transformação, variando-se a temperatura e a pressão, o volume do gás permanece constante.

Gay-Lussac e J. Charles, estabeleceram a relação:

    `` Mantendo-se constante o volume de um gás, a sua pressão aumenta com o aumento da temperatura``.

P₁=  P₂

T₁      T₂

Equação geral dos gases perfeitos:

    Quando as três variáveis de estado de uma determinada massa de gás:pressão, temperatura e volume apresentam variações, utiliza-se a equação geral dos gases.

V₁ .P₁  =  V₂ .P₂

                                                         T₁               T₂

EXERCÍCIOS:

1. Uma dada massa de gás perfeito está em um recipiente de volume 8,0 litros, a temperatura de 280 K, exercendo a pressão de 4,0 atm. Reduzindo-se o volume a 6,0 litros e aquecendo-se o gás, a sua pressão passou a ser 10 atm. Determine a que temperatura o gás foi aquecido.

2. Um gás perfeito, a uma pressão de 10 atm, ocupa um volume de 4 litros. Ele sofre uma transformação isotérmica e seu volume atinge 10 litros. A nova pressão exercida pelo gás é:

3. Numa transformação isovolumétrica, um gás está a uma pressão de 2atm e a 300 K se este gás sofrer um aumento de temperatura para 450 K, qual será sua pressão final.

4. Considere as afirmativas:

1- em uma transformação isobárica não varia a pressão.

2- em uma transformação isocórica não varia a temperatura.

3- em uma transformação isotérmica não varia a temperatura.

estão corretas apenas a(s):

A) 1

B) 2

C) 3

D) 1 e 2

E) 1 e 3