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Teoriaciné+cadosgases
Prof.MarcoSimões
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Variáveisdeestado• Sãoasvariáveisquedefinemacondiçãoouoestadodeumacertamassadegás;
• São4:– Pressão– Volume– Temperatura
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Númerodemoles• Paraespecificaraquan+dadedogás,écomumusaronúmerodemoles.
• Ummoldeumgáscontém6,02x1023moléculasdessegás.
• EssanúmeroéoNúmerodeAvogadro.• Amassade1moldeumgáséchamadademassamolarM
M = m
n
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LeideAvogadro• Ovolumedeumgáséproporcionalaonúmerodemoléculasdessegás,independentedesuanatureza.
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Relaçãoentreasvariáveis• Quandodobramosonúmerosdemoles,dobramosovolume,mantendoapressãoeatemperatura:
V1n1
=V2n2
LeideAvogadro
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Unidadesdepressão
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Mudançaisotérmica• Mantendoatemperaturaconstante,apressãoéinversamenteproporcionalaovolume.
P1 ⋅V1 = P2 ⋅V2
LeideBoyle-MarioZe
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Mudançaisocórica• Mantendoovolumeconstante,apressãoédiretamenteproporcionalàtemperatura.
P1T1
=P2T2
LeideGay-Lussac
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Mudançaisobárica• Mantendoapressãoconstante,ovolumeédiretamenteproporcionalàtemperatura
LeideCharles
V1T1
=V2T2
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Curvasdosprocessos
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Leidosgasesperfeitos• Todasasvariáveispodemsercombinadasnaseguinterelação:
P ⋅V = n⋅R ⋅T
Onde:P⇒pressão,Pa(N/m2)V⇒ volume,m3
n⇒númerodemoles
R⇒ constantedosgasesideais=8,314 Jmol ⋅K
=0,08306 L ⋅atmmol ⋅K
T⇒ temperatura,K
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Leidosgasesperfeitos
Setivermosumgásnumacondição1,teremosP1 ⋅V1T1
= nR
Supondoqueomesmogásváparaumacondição2:P2 ⋅V2T2
= nR⇒ istoé,oproduton⋅Rpermanececonstante
Assim,épossívelafirmarque:P1 ⋅V1T1
=P2 ⋅V2T2
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Densidadedeumgás
ComoPV = nRT ,n= mMeρ=m
VPodemosfazer:
PV = mMRT⇒ PM
RT= mV
Portanto:
ρ=PMRT
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Exemplo• AschamadasCNPT–condiçõesnormaisdetemperaturaepressãodeumgáscorrespondeaumestadocomumatemperaturade0˚C(=273,15K)eumapressãode1atm(=1,013x105Pa(N/m2)).Nessascondições,quevolumeseráocupadopor1moldegás?
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Resolução
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ExemploNomotordeumautomóvel,umamisturadearegasolinaécomprimidanointeriordocilindroantesdaignição.Ummotorjpicopossuiumarazãodecompressãode9para1;issosignificaqueogásnocilindroécomprimidoatéumvolumeiguala1/9doseuvolumeoriginal.Apressãoinicialé1,0atmeatemperaturainicialé27°C.Seapressãodepoisdacompressãofor21,7atm,calculeatemperaturadogáscomprimido.
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ExemploUmtanquejpicousadonaprá+cadomergulhotemumvolumede11,0Lepressãomanométrica,quandocheio,iguala2,10x107Pa.Otanque‘vazio’contém11,0Ldeara21°Ce1atm(1,013x105Pa).Quandootanqueécheiocomarquentepormeiodeumcompressor,atemperaturaé42˚Ceapressãomanométricaéiguala2,11x107Pa.Qualfoiamassadearadicionadaaotanque?(Oaréumamisturadegasescomcercade78%denitrogênio,21%deoxigênioe1%deoutrosgases;asuamassamolaréaproximadamente28,8g/mol=28,8x10-3kg/mol,)
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