Constantes de um Gás Massa do Gás (m): é a quantidade de matéria que a amostra de gás possui; Massa do Gás (m): é a quantidade de matéria que a amostra.

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2 Constantes de um Gás Massa do Gás (m): é a quantidade de matéria que a amostra de gás possui; Massa do Gás (m): é a quantidade de matéria que a amostra de gás possui; Massa Molar (M): é a quantidade de matéria de um mol (6.10 23 moléculas) do gás. Massa Molar (M): é a quantidade de matéria de um mol (6.10 23 moléculas) do gás. Número de mols (n): Número de mols (n):

3 Variáveis de um Gás Temperatura (T): é a medida da agitação das moléculas que constituem o gás e deve ser medida em kelvin. Temperatura (T): é a medida da agitação das moléculas que constituem o gás e deve ser medida em kelvin. Volume (V): é o espaço ocupado pelo gás, ou seja, é o volume do recipiente que o contém. Volume (V): é o espaço ocupado pelo gás, ou seja, é o volume do recipiente que o contém.

4 Variáveis de um Gás Pressão (p): é a pressão exercida pelo gás sobre as paredes do recipiente que o contém. Pressão (p): é a pressão exercida pelo gás sobre as paredes do recipiente que o contém.

5 Lei Geral dos Gases Estado A Pressão: p A Pressão: p A Volume: V A Volume: V A Temperatura: T A Temperatura: T A Estado B Pressão: p B Volume: V B Temperatura: T B

6 Principais transformações Isobárica (Pressão constante) Volume diretamente proporcional a temperatura Volume diretamente proporcional a temperatura

7 Principais transformações Isotérmica (temperatura constante) Pressão inversamente proporcional ao volume Pressão inversamente proporcional ao volume

8 Principais transformações Isométrica (volume constante) Pressão diretamente proporcional a temperatura Pressão diretamente proporcional a temperatura

9 Equação de Clapeyron p  pressão do gás V  volume do gás n  número de mols R  constante universal dos gases T  temperatura absoluta

10 Unidades de Medida [p] = Pa (pascal) [p] = Pa (pascal) [V] = m 3 (metro cúbico) [V] = m 3 (metro cúbico) [n] = mol [n] = mol [T] = K (kelvin) [T] = K (kelvin) R = 8,31 J/mol.K R = 8,31 J/mol.K

11 Outras Unidades de Medida [p] = atm (atmosfera) [p] = atm (atmosfera) [V] = L (litro) [V] = L (litro) [n] = mol [n] = mol [T] = K (kelvin) [T] = K (kelvin) R = 0,082 atm.L/mol.K R = 0,082 atm.L/mol.K

12 Trabalho de um gás  (+)  (-) ExpansãoCompressão

13  (+) Trabalho de um gás

14 Pressão de um Gás A pressão de um gás contido num recipiente deve-se às colisões que as moléculas efetuam contra as paredes do recipiente.

15 Transformação Isobárica (Pressão Constante) d F

16 Transformação Isométrica (Volume Constante)

17 Transformação Qualquer Expansão do Gás Compressão do Gás pressão volume A B pressão volume A B

18 Transformação Cíclica É uma transformação no qual o gás retorna para a situação inicial.

19 Transformação Cíclica

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21 Sinal do Trabalho no Ciclo Ciclo Horário → τ + Ciclo Horário → τ + Ciclo Anti-Horário → τ - Ciclo Anti-Horário → τ -

22 Energia Interna de um Gás Definição É toda energia que ele tem armazenado dentro de si. Tipos de Energia Energia cinética de translação das partículas; Energia cinética de rotação das partículas; Energia potencial de ligação entre as partículas.

23 Energia Interna de um Gás Perfeito Para gases perfeitos e monoatômicos a energia interna se resume na energia cinética de translação das moléculas, sendo dada pela expressão:

24 U  Energia interna do gás U  Energia interna do gás n  número de mols n  número de mols R  constante universal dos gases R  constante universal dos gases T  temperatura absoluta T  temperatura absoluta

25 Energia Interna de um Gás Perfeito Para gases perfeitos e diatômicos a energia interna se resume na energia cinética de translação das moléculas, sendo dada pela expressão:

26 U  Energia interna do gás U  Energia interna do gás n  número de mols n  número de mols R  constante universal dos gases R  constante universal dos gases T  temperatura absoluta T  temperatura absoluta

27 Unidades de Medida [U] = J (joule) [U] = J (joule) [n] = mol [n] = mol [T] = K (kelvin) [T] = K (kelvin) R = 8,31 J/mol.K R = 8,31 J/mol.K

28 Conclusões A energia interna de um dado número de mols de um gás perfeito depende: A energia interna de um dado número de mols de um gás perfeito depende: Exclusivamente da temperatura. (Lei de Joule) Exclusivamente da temperatura. (Lei de Joule) É diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás, portanto: É diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás, portanto:

29  U de um gás monoatômico Obs: só haverá variação na energia interna de um gás, se ele sofrer uma variação de temperatura, ou seja: T aumenta  U aumenta (U > 0); T diminui  U diminui (U < 0); T constante  U constante (U = 0).

30  U de um gás diatômico Obs: só haverá variação na energia interna de um gás, se ele sofrer uma variação de temperatura, ou seja: T aumenta  U aumenta (U > 0); T diminui  U diminui (U < 0); T constante  U constante (U = 0).

31 Conclusões Transformação Isotérmica Transformação Isotérmica T constante   U = 0 T constante   U = 0 Expansão Isobárica Expansão Isobárica V aumenta  T aumenta   U > 0 V aumenta  T aumenta   U > 0 Compressão Isobárica Compressão Isobárica V diminui  T diminui   U < 0 V diminui  T diminui   U < 0

32 Aquecimento x Resfriamento Aquecimento  Processo Térmico  Fornecimento de calor  Processo Mecânico  Trabalho Resistente (-) Resfriamento  Processo Térmico  Retirada de calor  Processo Mecânico  Trabalho Motor (+)

33 Como Aquecer um Gás FornecendoEnergia FornecendoCalor Gás em contato com outro corpo mais quente Fornecendo Energia Mecânica Comprimindo o Gás

34 Como Resfriar um Gás RetirandoEnergia RetirandoCalor Gás em contato com outro corpo mais frio Retirando Energia Mecânica Expandindo o Gás

35 1ª Lei da Termodinâmica Onde: Q  Quantidade de Calor   Trabalho  U  Variação da energia interna  U = Q - 

36  > 0 expansão Perde E M  < 0 compressão Ganha E M  = 0 Isométrica  U > 0 T aumenta  U< 0  U < 0 T diminui  U= 0  U = 0 T constante Q > 0 recebe calor Q < 0 perde calor Q = 0 adiabática

37 Principais Transformações Isotérmica ( T  constante) Isotérmica ( T  constante)  U = 0  Q =   U = 0  Q =  Isométrica ( V  constante) Isométrica ( V  constante)  = 0  Q =  U  = 0  Q =  U Isobárica ( p  constante) Isobárica ( p  constante)  = p.  V  Q - p.  V =  U  = p.  V  Q - p.  V =  U Cíclica Cíclica  U = 0  Q =   U = 0  Q =  Adiabática ( Não troca calor) Adiabática ( Não troca calor) Q = 0   = -  U Q = 0   = -  U