Estudo do Estado Gasoso

Apresentação em tema: "Estudo do Estado Gasoso"— Transcrição da apresentação:

1 Estudo do Estado Gasoso
Teoria Cinética dos Gases Mergulhadora e tartaruga acima de um recife de corais nas ilhas Caimã

2 Você sabia? Que a palavra gás é originada do latim chaos? O termo foi criado pelo médico e químico flamengo Van Helmont. Gás é definido, portanto, como um fluido que pode ser comprimido infinitamente e que assume a forma do recipiente que contiver.

3 Vamos assistir um vídeo: Programa: Aí tem Química
Episódio: Teoria Cinética dos Gases Produção: Pontifícia Universidade do Rio de Janeiro ( PUC – RIO )

4 Bruno / Personagem do vídeo
Ar e atmosfera “Além do mais, nós já estamos submersos ! A atmosfera é como se fosse um grande oceano sobre as nossas cabeças” Bruno / Personagem do vídeo O que é atmosfera?

5 Atmosfera do Grego: Atmo = ar Camada gasosa que envolve a terra

6 Lei de Boyle “O volume de um gás varia inversamente com a pressão aplicada a ele. Ou seja, quanto maior a pressão, menor o volume. E quanto menor a pressão, maior o volume”. Joel / Personagem do vídeo

7 “No pneu você foi aumentando a quantidade de ar lá dentro, ou seja, mais ar no mesmo volume, logo, mais pressão”. Joel / Personagem do vídeo

8 Pressão Atmosférica “Trata-se da pressão exercida pela atmosfera em um determinado ponto. É a força por unidade de área exercida pelo ar contra uma superfície”. Luiza / Personagem do vídeo

9 Comprovação da Pressão Atmosférica

10 Pressão atmosférica

11 “Mas eu reparei um detalhe na Lei de Boyle ( … ) a temperatura também interfere na pressão dos gases”? Luiza / Personagem do vídeo

12 Para uma massa fixa de gás mantido o volume constante
Aumentando a Temperatura Aumenta o grau de agitação molecular Energia Cinética Aumenta o número de choques entre as moléculas Aumenta a Pressão exercida pelo Gás

13 Teoria Cinética dos Gases
“( … ) As partículas do ar também estão se chocando permanentemente contra o lado externo do pneu, contra a lataria dos carros, contra seu corpo. É a pressão atmosférica”. Joel / Personagem do vídeo

14 Teoria Cinética dos Gases
Por que as partículas de gás não se depositam no solo pela ação da gravidade?

15 Teoria Cinética dos Gases
Cientificamente admite - se que: Todo gás é formado por partículas minúsculas que se movimentam velozmente, de modo livre e desordenado

16 Teoria Cinética dos Gases
Por que os gases podem ser comprimidos e por que se expandem e se contraem com a variação de temperatura?

17 Admite-se que as moléculas dos gases estão:
Muito afastadas umas das outras- Há muitos espaços vazios entre as moléculas

18 Teoria Cinética dos Gases
Por que um gás exerce pressão uniforme nas paredes do recipiente que o contém?

19 Teoria Cinética dos Gases
O choque das partículas com o recipiente que as contém, origina a pressão do gás

20 Teoria Cinética dos Gases
Admite-se que o choque que ocorre entre duas partículas é perfeitamente elástico

21 A pressão do gás depende do número de partículas e da temperatura.
Teoria Cinética dos Gases A pressão do gás depende do número de partículas e da temperatura.

22 Teoria Cinética dos Gases
A Energia Cinética Média das partículas que constituem o gás é proporcional á temperatura

23 “Gás Perfeito ou Ideal”
Um gás que obedeça a todos os postulados da Teoria Cinética dos Gases é chamado de: “Gás Perfeito ou Ideal”

24 Explicação do comportamento dos gases de acordo com a Teoria Cinética
Influência da pressão

25 Influência da Temperatura

26 O volume de um gás

27 Variáveis de Estado O estado de um gás depende de três variáveis:
Temperatura Pressão Volume

28 Milímetros de Mercúrio
PRESSÃO: UNIDADES Unidades Atmosferas (atm) Milímetros de Mercúrio ( mmHg) Pascal (Pa)

29 PRESSÃO: UNIDADES Conversão de Unidades 1atm = 760 mmHg
1 atm = 101,3 KPa

30 Volume Unidades Metro Cúbico (m3) Litro (L) Mililitro ( mL)

31 Volume Conversão de Unidades 1m3 = 103L 1L = 103 mL 1 mL = 1 cm3

32 Temperatura Unidades kelvin (K) Graus Celsius (º C)

33 Temperatura Conversão de Unidades T(K) = T (ºC) + 273
T (ºC) = T(K) - 273

34 Transformações gasosas
Há três mudanças de estado importantes: Transformação Grandeza constante Conhecida como Lei de ISOTÉRMICA temperatura Boyle - Mariotte ISOBÁRICA pressão Charles - Gay Lussac ISOCÓRICA volume Charles - Gay Lussac

35 LEI DE BOYLE - MARIOTTE “Numa transformação em temperatura constante, o volume V ocupado por uma dada massa de um gás é inversamente proporcional à pressão P a que ela está submetida.” Robert Boyle (1627 – 1691)

36 A lei de Boyle e a transformação isotérmica
Estado inicial Estado final P .V = K P1= 1 atm V1 = 2 L P2 = 2 atm V2 = 1 L P1 . V1 = P2 . V2

37 A lei de Boyle e a transformação isotérmica
Graficamente, temos: Estado inicial Estado final P1= 1 atm V1 = 2 L P2 = 2 atm V2 = 1 L P .V = K P1 . V1 = P2 . V2

38 Interpretação: P Suponha um recipiente dotado de êmbolo móvel: T = cte. V Então, se dobrarmos a pressão sobre o êmbolo... Uma vez que T é constante, o grau de agitação molecular não se altera. 2 P T = cte. P x V = 2 P x V / 2 V / 2 ... o volume cai à metade!

39 Transformação Isotérmica Lei de Boyle P1.V1 = P2.V2

40 Lei de Boyle

41 O PRODUTO (PV) É CONSTANTE
GRÁFICOS P P x V V P ISOTERMA

42 Exercícios de fixação:
01. Um gás ocupa um volume de 0,76 L sob pressão de 125mmHg. Na mesma temperatura, qual será o volume(L) ocupado se a pressão mudar para 0,1 atm? T = Constante, Lei de Boyle P2 = 0,1 atm = 76 mmHg P1 = 125mmHg Estado 1 Estado 2 V2 = ? V1 = 0,76 L Aplicando a lei de Boyle: P1.V1 = P2.V2 125. 0,76 = V2 . 76 V2 = 1,25 L

43 Exercícios de fixação:
02. Em um cilindro com êmbolo móvel, mantido a 30°C, há 400 cm3 de gás à pressão de 1,0 atm. Reduzindo a pressão para 152 mmHg. Qual o volume que o gás ocupará em litros? T = Constante, Lei de Boyle P2 = 152 mmHg P1 = 1atm = 760mmHg Estado 1 Estado 2 V2 = ? V1 = 400 cm3 Aplicando a lei de Boyle: P1.V1 = P2.V2 = V V2 = 2000 cm3 = 2 L

44 Outra forma de resolver a questão anterior:
Se P2 = 1 P1 5 Então V2 = 5V1 V2 = 5 X 400 = 2000cm3 Em palavras: Em temperatura constante se a pressão final do gás foi reduzida em cinco vezes da inicial, o volume final aumentará em cinco vezes do volume inicial.