7.4 - Os gases
perfeitos
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Estudos do Gases Perfeitos
O gás como estado da matéria
Uma substância, quando aquecida, atinge uma determinada fase chamada fase de vapor.
Continuando o aquecimento do vapor, a partir de determinada temperatura, sob influência
de qualquer pressão, esse vapor não mais se liquefaz ou solidifica. A partir dessa
temperatura, chamada temperatura crítica, a substância passa a ser denominada gás.
Postulado da teoria cinética dos gases – Características do Gás Ideal
As regras do comportamento dos gases ideais foram estabelecidas por Robert
Boyle, Jacques Charles, Joseph Louís Gay-Lussac e Paul Emile Clapeyron, entre os
séculos XVII e XIX.
Basicamente, consideram-se no gás perfeito as seguintes características:
1) Os gases são formados por partículas chamadas moléculas;
2) As moléculas se encontram em movimento desordenado e obedecem aos
princípios fundamentais da mecânica newtoniana;
3) O número total de moléculas é muito grande;
4) O volume de cada molécula é uma fração mínima do volume ocupado pelo gás;
5) Exceto durante as colisões, não agem forças apreciáveis nas moléculas;
6) As colisões são perfeitamente elásticas e de duração desprezível.
Estudos do Gases Perfeitos
Gases Perfeitos
O estado de um gás é definido por apenas três variáveis:
• Volume
• Pressão
• Temperatura
Relacionadas
Estudos do Gases Perfeitos
• Isotérmicas – Temperatura constante. “Lei de Boyle-Mariotte”
Consequências da Definição
P
1
Quanto mais afastado, maior a temperatura
2
T1 > T2 > T3
3
V
P.V Po.Vo

T
To
P.V  P0 .V0
Ex: Quando alguém agita uma
garrafa de coca-cola.
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• Isobáricas – Pressão Constante. “Lei de Gay-Lussac”
Consequências da Definição
V
1
Quanto maior a inclinação,
maior a pressão
2
3
P1 > P2 > P3
T
P.V Po.Vo


T
To
V Vo

T To
Ex: leite fervendo a Pressão normal
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 Isométrica ou Isocórica – Volume Constante. “Lei de Charles”
Consequências da Definição
P.V Po.Vo

T
To
P Po

T To
Ex: Água dentro de uma panela de pressão.
Equação Geral dos Gases
Ao relacionar as três transformações gasosas obtemos a equação geral dos
gases.
Sistema termicamente Isolado.
P.V Po.Vo

T
To
Podemos estabelecer uma equação mais geral, conhecida como equação de
estado dos gases perfeitos ou ideais:
Equação de Clapeyron
onde:
P = pressão do gás
V = volume do gás
n = quantidade de mols
T = temperatura absoluta (Kelvin)
R = constante universal dos gases
P.V  n.R.T
Essa equação também é conhecida como equação de Clapeyron, onde R é a constante de
proporcionalidade dos gases perfeitos. Os três valores de R mais utilizados são: (2)
R= 0,082 atm . L . mol-1 . K-1
R= 62,3 mmHg . L . mol-1 . K-1
R= 8,31 KPa . L . mol-1 . K-1
7.4 - Estudo dos Gases
01. Na temperatura de 300 K e sob pressão de 1 atm, uma massa de gás perfeito ocupa o volume de
10 litros. Calcule a temperatura do gás quando, sob pressão de 2 atm, ocupa o volume de 20 litros.
02. Dentro de um recipiente de volume variável estão inicialmente 20 litros de gás perfeito à
temperatura de 200 K e pressão de 2 atm. Qual será a nova pressão, se a temperatura aumentar para
250 K e o volume for reduzido para 10 litros?
03. Um balão de borracha continha 3 litros de gás hélio, à temperatura de 27o C, com pressão de
1,1 atm. Esse balão escapuliu e subiu. À medida que o balão foi subindo, a pressão atmosférica foi
diminuindo e, por isso, seu volume foi aumentando. Quando o volume atingiu 4 litros, ele
estourou. A temperatura do ar naquela altura era 7o C. Calcule a pressão do gás em seu interior
imediatamente antes de estourar.
04. Um gás ocupa o volume de 500 ml à pressão de 1 atmosfera. Qual é o volume desse gás à
pressão de 4 atm, na mesma temperatura?
05. Um gás mantido à pressão constante ocupa o volume de 30 litros à temperatura de 300 K. Qual
será o seu volume quando a temperatura for 240 K?
06. Num recipiente de volume constante é colocado um gás à temperatura de 400 K e pressão de 75
cmHg. Qual é a pressão à temperatura de 1200 K?
07. Sob pressão de 5 atm e à temperatura de 0o C, um gás ocupa volume de 45 litros. Determine
sob que pressão o gás ocupará o volume de 30 litros, se for mantida constante a temperatura.
08. Uma certa massa de gás hélio ocupa, a 27o C, o volume de 2 m3 sob pressão de 3 atm. Se
reduzirmos o volume à metade e triplicarmos a pressão, qual será a nova temperatura do gás?
09. Num dia de tempestade, a pressão atmosférica caiu de 760 mmHg para 730 mmHg. Nessas
condições, qual o volume final de uma porção de ar que inicialmente ocupava 1 litro? (Suponha
que a temperatura não tenha variado)