Gases e termodinamica formulario

1. Formulário de Gases e Termodinâmica

Gases

Equação de Clapeyron (Gases)
TRnVp ...


Transformação dos gases:
(com mudança do número de mols) 22
22
11
11 ..
Tn
Vp
Tn
Vp


Transformação dos gases:
(sem mudar o número de mols) 2
22
1
11
..
T
Vp
T
Vp


p = pressão (N/m
2
) ; V = volume (m
3
) ; n = N
o
de mols ; R = constante dos gases ; T = temperatura (em kelvin)

Obs: m = massa total do gás ; M = massa de 1 mol do gás (massa molar)
1 atm = 10
5
N/m
2
1 L = 10
-3
m
3 M
m
n

R = 0,082 atm.L/mol.K
R = 8,31 J/mol.K
T = θc + 273
cte = constante
Isobárico → p = cte Isotérmico → T = cte Isométrico ou Isovolumétrico ou Isocórico → V = cte

Mistura de Gases: n = n1 + n2 + . . .  ...
...
2
22
1
11

T
Vp
T
Vp
T
Vp

Termodinâmica

τ = Trabalho de
um gás (J):

τ = p . V
Fórmula válida para
pressão constante
(isobárica).
Gráfico de p x V:
τ = área do gráfico

Ciclo: τ = área interna
do gráfico
(conversão de calor em trabalho)


Ciclo: τ = área interna
do gráfico
(conversão de trabalho em calor)


τ = +  Ocorre na expansão (aumento de volume do gás) (trabalho realizado pelo gás)
τ =   Ocorre na compressão (diminuição do volume do gás) (trabalho realizado sobre o gás)
τ = 0  Ocorre quando não há variação de volume (volume constante = Isométrico ou Isovolumétrico ou Isocórico)
Potência  Pot = ( x N° de ciclos) / t (J/s = w)

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2. U = Variação da Energia interna do gás (J): TRnU  ..
2
3

U = +  Ocorre quando há aumento da energia interna do gás (aumento da temperatura)
U =   Ocorre quando há diminuição da energia interna do gás (diminuição da temperatura)
U = 0  Ocorre quando não há variação da temperatura (temperatura constante = Isotérmico)


Q = Quantidade de calor (J): 1 cal  4,18 J
Q = +  Ocorre quando o gás ganha ou recebe calor do meio externo.
Q =   Ocorre quando o gás perde ou cede calor para o meio externo.
Q = 0  Ocorre no processo adiabático, ou seja, não há troca de calor com o meio externo.


1
a
Lei da Termodinâmica: Q = τ + U


2
a
Lei da Termodinâmica: Q1 = τ + Q2
Relação de Carnot: 2
2
1
1
T
Q
T
Q

(lembre-se de que a temperatura tem que ser em Kelvin)

Q1 = fonte quente de calor (cal ou J)
Q2 = fonte fria de calor (cal ou J)
T1 = temperatura da fonte quente (K)
T2 = temperatura da fonte fria (K)


Máquinas quentes (máquinas à vapor)
 = rendimento (x 100 = %) 1
2
1
2
1
11
T
T
Q
Q
Q





Máquinas Frias (refrigeradores,
ar condicionado, etc)
e = eficiência 
2Q
e










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3. Transformação Gasosa

TRANSFORMAÇÕES
p V T U U  Q CÁLCULOS
expansão
isotérmica
  = = 0 + + Q = 
compressão
isotérmica
  = = 0 − − Q = 
aquecimento
isométrico
 =   + 0 + Q = U
resfriamento
isométrico
 =   − 0 − Q = U
aquecimento
isobárico
ou
expansão
isobárica

=







+

+

+

Q =  + U
compressão
isobárica
ou
resfriamento
isobárico

=







−

−

−

Q =  + U
expansão
adiabática
    − + 0 0 =  + U
compressão
adiabática
    + − 0 0 =  + U
compressão
isométrica
ou
expansão
isométrico

NÃO existe tal processo






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