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FÍSICA X SAIR Capítulo 1: Estudo dos gases Capítulo 2: Equação de um gás ideal.

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1 FÍSICA X SAIR Capítulo 1: Estudo dos gases Capítulo 2: Equação de um gás ideal

2 X SAIR Capítulo 1 Estudo dos gases MARTIN F. CHILLMAID/SCIENCE PHOTO LIBRARY/LATINSTOCK

3 X SAIR O estado gasoso 1 Estudo dos gases COREL/CID JOSÉ GIL/SHUTTERSTOCK

4 X SAIR O estado gasoso Pressão (p) Volume (V) Temperatura (T) A transformação gasosa ocorre quando pelo menos uma das variáveis de estado se modifica. Variáveis de estado 1 Estudo dos gases

5 X SAIR Estados físicos da matéria 1 Estudo dos gases Sublimação (sólido em gás ou gás em sólido) Gás Evaporação (líquido em gás) Condensação (gás em líquido) Líquido Sólido Congelamento (líquido em sólido) Fusão (sólido ou vidro em líquido)

6 X SAIR Gases reais vs gases ideais Em um gás real, as moléculas não se movimentam de forma totalmente livre, em razão das forças de interação existentes entre elas. Em um gás ideal, só há interação entre as moléculas quando elas se chocam. 1 Estudo dos gases

7 X SAIR Transformações gasosas Isotérmicas: a temperatura do sistema permanece constante. Isobáricas: a pressão é mantida constante. Isovolumétricas (isométricas ou isocóricas): o volume permanece constante. 1 Estudo dos gases

8 X SAIR Transformação isotérmica Lei de Boyle: a pressão exercida por um gás ideal é inversamente proporcional ao seu volume. p V = constante Considerando o estado inicial A e final B de um gás ideal sofrendo uma transformação isotérmica, temos: p A V A = p B V B 1 Estudo dos gases DORLING KINDERSLEY/GETTY IMAGES

9 X SAIR Transformação isotérmica 1 Estudo dos gases 3p3p 3V3V p TT V

10 X SAIR Transformação isotérmica Isotermas 1 Estudo dos gases p T3T3 T2T2 T1T1 V

11 X SAIR Transformação isobárica Experimento de Joseph-Louis Gay-Lussac para transformações a pressão constante 1 Estudo dos gases DORLING KINDERSLEY/GETTY IMAGES

12 X SAIR Transformação isobárica Lei de Charles e Gay-Lussac: o volume ocupado por um gás é diretamente proporcional a sua temperatura absoluta (em kelvins). V = k T (k = constante) Considerando o estado inicial A e final B de um gás ideal sofrendo uma transformação isobárica, temos: 1 Estudo dos gases

13 X SAIR Dilatação dos gases Diferentemente de líquidos e sólidos, todos os gases têm o mesmo coeficiente de dilatação volumétrica. 1 Estudo dos gases

14 X SAIR Transformação isovolumétrica 1 Estudo dos gases Tubo de vidro Manômetro DORLING KINDERSLEY

15 X SAIR Transformação isovolumétrica Lei de Charles para transformações a volume constante: a pressão do gás é diretamente proporcional a sua temperatura absoluta (em kelvins): p = k T (k = constante) Considerando o estado inicial A e final B de um gás ideal sofrendo uma transformação isobárica, temos: 1 Estudo dos gases

16 X SAIR Capítulo 2 Equação de um gás ideal

17 X SAIR Alteração simultânea das três variáveis de estado de um gás Número de Avogadro: 6, Mol: 1 mol contém 6, partículas (átomos, moléculas, elétrons etc.) Massa molar (M): a massa de 1 mol de moléculas, medida em gramas. Número de mols (n): 2 Equação de um gás ideal n= mMmM

18 X SAIR Analisando a densidade e a massa molar Sob pressão e temperaturas constantes, a densidade d de um gás é uma grandeza diretamente proporcional à massa molar M. 2 Equação de um gás ideal M B = M A 1313 m B = m A 1313

19 X SAIR Analisando as transformações isobáricas Sob pressão constante, a densidade de um sistema gasoso é uma grandeza inversamente proporcional à temperatura do sistema. 2 Equação de um gás ideal

20 X SAIR Analisando as transformações isotérmicas Sob temperatura constante, a densidade de um sistema gasoso é uma grandeza diretamente proporcional à pressão do sistema. 2 Equação de um gás ideal

21 X SAIR Equação de Clapeyron As variáveis de estado pressão (p), volume (V ) e temperatura (T ) de uma massa de gás ideal contendo n mols de gás estão relacionadas pela equação de estado dos gases perfeitos (ou ideais): p V = n R T 2 Equação de um gás ideal

22 X SAIR Lei geral dos gases ideais (ou perfeitos) Igualando I e II, chegamos à lei geral dos gases ideais: 2 Equação de um gás ideal


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