ESTUDO DOS GASESESTUDO DOS GASES

Profº: Wellton SybaldeProfº: Wellton Sybalde

Compressibilidade e Compressibilidade e ExpansibilidadeExpansibilidade

Ao Ao dobrar a pressão dobrar a pressão exercida sobre um exercida sobre um gás seu gás seu volume se reduz à metadevolume se reduz à metade..

Ao Ao reduzir a pressão reduzir a pressão pela metade o pela metade o volume do gás é duplicado.volume do gás é duplicado.

TEORIA CINÉTICA DOS TEORIA CINÉTICA DOS GASESGASES

As moléculas de um gás estão em As moléculas de um gás estão em contínuo movimentocontínuo movimento e separadas por e separadas por grandes espaços vazios.grandes espaços vazios.

O O movimento movimento das moléculas ocorre ao das moléculas ocorre ao acaso e em acaso e em todas as direções e sentidostodas as direções e sentidos..

A A pressão do gás pressão do gás é resultante das é resultante das colisõescolisões das das moléculas contra as paredes do recipiente.moléculas contra as paredes do recipiente.

Estas colisões e as Estas colisões e as colisõescolisões entre as moléculas entre as moléculas são são elásticaselásticas (sem perda de energia) (sem perda de energia)

As moléculas são livres em seu movimento, ou As moléculas são livres em seu movimento, ou seja, seja, não existe atração não existe atração entre as moléculas.entre as moléculas.

Variáveis de estado de um gásVariáveis de estado de um gás Volume:Volume: é igual ao volume do recipiente que o é igual ao volume do recipiente que o

contém.contém.

1m1m33 = 1000dm = 1000dm3 3 = 1000L = 1000L

1dm1dm3 3 = 1L = 1000cm = 1L = 1000cm3 3 = 1000mL = 1000mL

PressãoPressão: quanto maior a altitude menor a pressão . : quanto maior a altitude menor a pressão . A nível do mar :A nível do mar :

1atm =760mmHg = 760 torr1atm =760mmHg = 760 torr

TemperaturaTemperatura: nos interessam as escalas Celsius e : nos interessam as escalas Celsius e KelvinKelvin

T(K) = TT(K) = TC + 273C + 273

EQUAÇÃO GERAL DOS EQUAÇÃO GERAL DOS GASESGASES

SITUAÇÃO INICIAL EM QUE O GÁS SE ENCONTRA.PRESSÃOVOLUME TEMPERATURA

SITUAÇÃO FINAL EM QUE O GÁS SE ENCONTRA.PRESSÃOVOLUME TEMPERATURA

Transformação IsotérmicaTransformação Isotérmica

As transformações gasosas envolvem as As transformações gasosas envolvem as variáveis de estado (volume, pressão e variáveis de estado (volume, pressão e temperatura).temperatura).

A transformação A transformação isotérmicaisotérmica ocorre a ocorre a temperatura constantetemperatura constante..

O O volumevolume ocupado por uma massa de gás ocupado por uma massa de gás é é inversamente proporcional inversamente proporcional à à pressãopressão exercida sobre ele.exercida sobre ele.

RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO E VOLUME

Em temperatura constante quanto maior for a pressão, menor será o volume ocupado pela massa gasosa.

Lei de Boyle-Mariotte : P1 V1 = P2 V2

Transformação IsobáricaTransformação Isobárica

A transformação A transformação isobáricaisobárica ocorre a ocorre a pressão constante.pressão constante.

O O volumevolume ocupado por uma massa de gás ocupado por uma massa de gás é é diretamente proporcional diretamente proporcional a sua a sua temperaturatemperatura..

O aumento da temperatura aumenta a O aumento da temperatura aumenta a energia cinética (movimento) das energia cinética (movimento) das moléculas do gás.moléculas do gás.

RELAÇÃO ENTRE TEMPERATURA E VOLUME

A pressão constante, quanto maior a temperatura A pressão constante, quanto maior a temperatura maior o volume ocupado pelo gás.maior o volume ocupado pelo gás.

Lei de Charles/Gay-Lussac : V1 / T1 =  V2 / T2

Transformação isovolumétricaTransformação isovolumétrica(isocórica ou isométrica)(isocórica ou isométrica)

A transformação A transformação isovolumétricaisovolumétrica ocorre a ocorre a volume constantevolume constante..

O aumento da O aumento da temperaturatemperatura provoca um provoca um aumentoaumento na na pressãopressão exercida pelo gás. exercida pelo gás.

A volume constante, quanto maior a temperatura A volume constante, quanto maior a temperatura maior a pressão exercida pelo gás.maior a pressão exercida pelo gás.

Lei de Charles/Gay-Lussac : P1 / T1 = P2 / T2

Equação de ClapeyronEquação de Clapeyron

Relaciona quantidade de mols de um gás com Relaciona quantidade de mols de um gás com pressão, volume e temperatura. pressão, volume e temperatura.

P . V   =   n . R . TP . V   =   n . R . T P= pressão (atm ou mmHg)P= pressão (atm ou mmHg)

V= volume (L)V= volume (L)

n= nº de moln= nº de mol

R= constante dos gases (R= constante dos gases (0,082 atm.L/mol.K ou 62,3 mmHg.L/mol.K)0,082 atm.L/mol.K ou 62,3 mmHg.L/mol.K)

T= temperatura em KelvinT= temperatura em Kelvin

1. 30 mL de gás metano, a 1. 30 mL de gás metano, a 2525OO C C , são , são aquecidos a aquecidos a 3535OO C C , à pressão constante. , à pressão constante. Calcule o novo volume do gás. Calcule o novo volume do gás.

2. Em um dia de inverno, à temperatura de 2. Em um dia de inverno, à temperatura de 00OO CC , foi colocada uma amostra de ar, à pressão , foi colocada uma amostra de ar, à pressão de 1,0 atm, em um recipiente de volume de 1,0 atm, em um recipiente de volume constante. Transportando essa amostra para constante. Transportando essa amostra para um ambiente de um ambiente de 6060OO C C , que pressão, em atm, , que pressão, em atm, ela apresentará? ela apresentará?

3. (ITA-SP) A pressão total do ar no interior de 3. (ITA-SP) A pressão total do ar no interior de um pneu era de 2,30 atm quando a um pneu era de 2,30 atm quando a temperatura do pneu era de temperatura do pneu era de 2727OO C C . Depois de . Depois de ter rodado certo tempo com esse pneu, mediu-ter rodado certo tempo com esse pneu, mediu-se novamente sua pressão e verificou-se que se novamente sua pressão e verificou-se que ela era agora de 2,53 atm. Supondo uma ela era agora de 2,53 atm. Supondo uma variação do volume do pneu desprezível, qual variação do volume do pneu desprezível, qual a nova temperatura (em a nova temperatura (em OOCC )? )?

4. (UFPE) Uma certa quantidade de gás ideal 4. (UFPE) Uma certa quantidade de gás ideal ocupa 35000 ml à pressão de 2 atm e à ocupa 35000 ml à pressão de 2 atm e à temperatura de 300 K. Que volume, em litros, temperatura de 300 K. Que volume, em litros, passará a ocupar se a temperatura se reduzir a passará a ocupar se a temperatura se reduzir a metade e a pressão tiver seu valor dobrado? metade e a pressão tiver seu valor dobrado?

5. Um dos poluentes mais comuns é o monóxido 5. Um dos poluentes mais comuns é o monóxido de carbono. Uma amostra contendo 4 mols de carbono. Uma amostra contendo 4 mols desse gás exerce uma pressão de 2,46 atm a desse gás exerce uma pressão de 2,46 atm a 2727OO C C . Nessas condições, determine o volume . Nessas condições, determine o volume ocupado, em litros, pelo gás.ocupado, em litros, pelo gás.

6. (Cesgranrio-RJ) Num tanque de gás, havia 6. (Cesgranrio-RJ) Num tanque de gás, havia 8,2 8,2 dmdm3 3 de oxigênio a de oxigênio a –23–23OO C C e 2 atm de e 2 atm de pressão. Tendo ocorrido um vazamento, pressão. Tendo ocorrido um vazamento, verificou-se que a pressão diminuiu em 0,5 verificou-se que a pressão diminuiu em 0,5 atm. Que massa de oxigênio foi perdida, em atm. Que massa de oxigênio foi perdida, em gramas, sabendo que a temperatura gramas, sabendo que a temperatura permaneceu constante? permaneceu constante?

7. Os sucos de frutas engarrafados encontrados 7. Os sucos de frutas engarrafados encontrados nas prateleiras dos supermercados contém nas prateleiras dos supermercados contém conservantes químicos, e um desses é o conservantes químicos, e um desses é o dióxido de enxofre (dióxido de enxofre (SOSO22), substância gasosa ), substância gasosa

nas condições ambientes. Recentemente, os nas condições ambientes. Recentemente, os jornais, rádios e as TVs anunciaram a retirada jornais, rádios e as TVs anunciaram a retirada de muitos desses sucos do mercado, pelo fato de muitos desses sucos do mercado, pelo fato de conterem um teor de conservante maior que de conterem um teor de conservante maior que o permitido oficialmente. Qual a quantidade o permitido oficialmente. Qual a quantidade (em mol) de dióxido de enxofre contido num (em mol) de dióxido de enxofre contido num recipiente de volume igual a 1,0 L sob pressão recipiente de volume igual a 1,0 L sob pressão de 22,4 atm, mantido a 273K? de 22,4 atm, mantido a 273K?