Gases Perfeitos

Fundamentos sobre os Gases Perfeitos. Aula prévia ao estudo sobre máquinas térmicas para o Ensino Médio

1. Gases Perfeitos
Professor Wagner Moreira – Junho/2015
1

2. Qual é a diferença entre
um gás e um vapor?
GÁS: substância no estado gasoso é
denominada gás quando, à temperatura
constante, é impossível leva-la ao estado
líquido, por maior que seja a pressão exercida
sobre ela.
Vapor: substância no estado gasoso que, à
temperatura constante, pode sofrer
liquefação por aumento de pressão.
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3. Qual é a diferença entre
um gás e um vapor?
GÁS: substância no estado gasoso é
denominada gás quando, à temperatura
constante, é impossível leva-la ao estado
líquido, por maior que seja a pressão exercida
sobre ela.
Vapor: substância no estado gasoso que, à
temperatura constante, pode sofrer
liquefação por aumento de pressão.
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4. Qual é a diferença entre
um gás e um vapor?
GÁS: substância no estado gasoso é
denominada gás quando, à temperatura
constante, é impossível leva-la ao estado
líquido, por maior que seja a pressão exercida
sobre ela.
Vapor: substância no estado gasoso que, à
temperatura constante, pode sofrer
liquefação por aumento de pressão.
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5. Modelo Macroscópico de
Gás Perfeito
1. Quando são colocados
sob baixas pressões e altas
temperaturas os diferentes
gases passam a se
comportar,
macroscopicamente, de
maneira semelhante.
2. O número de moléculas
que constituem o gás é
muito grande e a
separação média entre as
moléculas é grande se
comparada com suas
dimensões.
5

6. Modelo Macroscópico de
Gás Perfeito
3. As moléculas obedecem
as leis de Newton, mas
como um todo se movem
aleatoriamente.
4. As moléculas interagem
somente por meio de
forças de curto alcance
durante colisões elásticas
com entre si e com as
paredes do recipiente
5. O gás é puro, e todas
suas partículas constituintes
são iguais.
6

7. Medindo a quantidades de
elementos em um gás 
7
Volumes iguais de gases
diferentes à mesma
temperatura e pressão
contêm o mesmo número de
moléculas.

8. Medindo a quantidades de
elementos em um gás 
8

9. As variáveis de estado dos
gases Perfeitos
Volume
Pressão
Temperatura
Relacionadas estabelecem o
Comportamento dos gases
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10. Lei Geral dos Gases
To
VoPo
T
VP ..
= Sistema termicamente
Isolado.
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11. Transformações Gasosas
Isotérmicas – Temperatura constante.“Lei de Boyle-Mariotte”
Conseqüência da Definição
To
VoPo
T
VP ..
=
VoPoVP ..=
Ex: Quando alguém agita uma garrafa de coca-cola.
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12. Transformações Gasosas
Estudo Gráfico – Transformação Isotérmica
P
V
Quanto mais afastado, maior a temperatura
1
2
3
T1>T2>T3
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13. Transformações Gasosas
Isobáricas – Pressão Constante.“Lei de Gay-Lussac”
Conseqüência da Definição
To
VoPo
T
VP ..
=
To
Vo
T
V
=
Ex: leite fervendo a Pressão normal
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14. Transformações Gasosas
Estudo Gráfico – Transformação Isobárica
V
T
Quanto maior a inclinação,
maior a pressão
1
2
3
P1>P2>P3
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15. ¨Isométrica ou Isocórica– Volume Constante.“Lei de Charles”
Conseqüência da Definição
Transformações Gasosas
To
VoPo
T
VP ..
=
To
Po
T
P
=
Ex: Água dentro de uma panela de pressão.
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16. Equação de Clapeyron
TRnVP ...=
P = Pressão
V = Volume
N = Nº de mols
R = Constante universal dos gases
T = Temperatura
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17. Exercícios
1(UERJ) – Considere um gás ideal, cujas transformações I, II e
III são mostradas no diagrama PxV abaixo.
P
V
P1
P2
V1 V2
T
T
III
III
Essas transformações, I a III, são
denominadas, respectivamente, de:
a)adiabática, isocórica, isométrica
b)Isométrica, isotérmica, isobárica
c)Isobárica, isométrica, adiabática.
d)Isométrica, adiabática, isotérmica
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18. Exercícios
2(Mackenzie-SP) Um recipiente de volume V, totalmente fechado, contém 1 mol de um
gás ideal, sob pressão p. A temperatura absoluta do gás é T e a constante universal
dos gases perfeitos é
kelvinmol
litroatm
R
.
.
082,0=
Se esse gás é submetido a uma transformação isotérmica, cujo gráfico está
representado abaixo, podemos afirmar que a pressão no instante em que ele
ocupa o volume de 32,8 litros, é:
a)0,1175 atm
b)0,5875 atm
c)0,80 atm
d)1,175 atm
e)1,33 atm
P(atm)
V(litro)
4,0
32,8
47ºC
1=n
KCT 320273º47 =+=
kelvinmol
litroatm
R
.
.
082,0=
lV 8,32=
ResoluçãoDados
TRnVP ...=
320.082,0.18,32.=P
4,268,32.=P
8,32
4,26
=P
atmP80,0=
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19. Exercícios
3 – (UNOPAR-PR) Um sistema gasoso ideal está, inicialmente, sob pressão p e ocupa
um volume V à temperatura T. Ao sofrer um aquecimento, sua pressão duplica e
sua temperatura triplica. Seu novo volume passa a ser
a)3V
b)2V
c)3V/2
d)2V/3
e)V/2
Estado inicial
Pressão = p
Volume = V
Temperatura = T
Estado Final
Pressão = 2p
Temperatura = 3T
V=?
Resolução
To
VoPo
T
VP ..
=
T
VP
T
XP .
3
.2
=
V
X
=
3
.2
3..2VX=
2
3V
X=
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20. Exercícios
4 – (MACKENZIE-SP) Certa massa de gás perfeito sofre uma transformação de
maneira que seu volume aumenta 20% e sua temperatura absoluta diminui de
40%. Terminada essa transformação, a pressão do gás será
a)50% maior que a inicial.
b)50% menor que a inicial
c)30% maior que a inicial
d)30% menor que a inicial
e)Igual a inicial.
Admitindo
Po = 100 atm
Vo = 100 l
To = 100 K
Então
P = ?
V = 120 l
T = 60 K
To
VoPo
T
VP ..
=
100
100.100
60
120.
=
P
1002.=P
2
100
=P
atmP50=
Diminuiu 50%
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21. Fontes utilizadas 21
http://fizencadeando.blogspot.com.br/