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Física e Química A
TEMPERATURA, PRESSÃO E DENSIDADE EM FUNÇÃO DA ALTITUDE
A atmosfera terrestre divide-se em várias camadas de acordo com a sua composição e com a variação da
temperatura com a altitude. A variação da estrutura e da temperatura das camadas da atmosfera está
resumida na tabela abaixo.
Camada
Troposfera
Estratosfera
Mesosfera
Termosfera
Exosfera
Caracterização
- Ocorrem os fenómenos meteorológicos;
- Possui 80% da massa total do ar;
- Circulam os aviões comerciais.
- A temperatura aumenta com a altitude
devido à energia libertada nas reações em
que o ozono intervém;
- Circulam os aviões supersónicos.
- Volatilizam-se os meteoros (estrelas
cadentes).
- As altas temperaturas provocam a
ionização e dissociação das partículas aí
existentes.
- Região muito rarefeita;
- Encontram-se os satélites estacionários.
Variação da
temperatura
com a altitude
Variação da
densidade e da
pressão
atmosférica com a
altitude
Diminui
Aumenta
Diminui
Diminui
Aumenta
Não sofre
alteração
Mole. Constante de Avogadro. Massa molar
A pressão que a atmosfera exerce sobre a Terra depende da densidade dos gases aí existentes, isto é,
depende do número de partículas, e quanto maior for o número de partículas, maior é a pressão exercida
por esta na superfície terrestre.
O número de partículas (unidades estruturais) existente numa pequena porção de matéria é muito grande,
pelo que foi necessário criar uma grandeza específica: a quantidade de substância. Esta grandeza
representa-se pelo símbolo n, tem como unidade SI a mole e símbolo mol.
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A quantidade de substância contém o número de Avogadro de unidades estruturais (átomos, moléculas ou
iões).
O valor da constante ou número de Avogadro (NA) é aproximadamente 6,02 x 1023.
Tal como uma dúzia de ovos contém 12 ovos, também uma mole de partículas contém 6,02 x 10 23 de
partículas.
Massa molar (M) – massa correspondente a uma mole de unidades estruturais. Exprime-se em g mol-1.

A quantidade de substância que corresponde a 1 mol de átomos tem uma massa numericamente
igual à massa atómica relativa (Ar), mas expressa em gramas.
Se Ar (C) = 12,0 , então M (C) = 12 g mol-1

A quantidade de substância que corresponde a 1 mol de moléculas tem uma massa numericamente
igual à massa molecular relativa (Mr), mas expressa em gramas.
Se Mr (H2O) = 18,0 , então M (H2O) = 18 g mol-1
A quantidade química (n) pode obter-se através do quociente entre a massa (m) de uma dada amostra de
substância e a sua massa molar (M).
n=m×M
O número de Avogadro e o conhecimento da massa e da massa molar de uma substância permitem calcular
o número de partículas existentes nessa substância.
Volume molar. Densidade de um gás
Volume molar (Vm) – volume ocupado por uma mole de partículas. É determinado pelo quociente entre o
volume (V) e a quantidade química (n) correspondente e exprime-se em dm3 mol-1.
Vm =
𝑉
𝑛
Avogadro estabeleceu que volumes iguais de gases diferentes, medidos nas mesmas condições de
pressão e temperatura, contêm o mesmo número de partículas, ou seja: uma mole de qualquer
substância gasosa sob as mesmas condições de pressão e temperatura ocupa o mesmo volume.
Nas condições normais de pressão e temperatura (PTN), ou seja, à pressão de 1,01 x 105 Pa e à temperatura
de 273 K, o volume ocupado por uma mole de qualquer gás (Vm) é 22,4 dm3 mol-1.
Densidade de um gás ( ρ =
𝒎
𝑽
) – Obtém-se através do quociente entre a massa do gás e o seu volume.
Embora a sua unidade SI seja kg m-3, é costume usar-se g dm-3.
Relação entre a densidade de um gás e a sua massa molar nas condições PTN
Para uma mole de substância no estado gasoso e nas condições PTN,
ρ=
𝑀
𝑉𝑚
⇔ ρ=
𝑀
22,4
À medida que aumenta a altitude, os gases na atmosfera tornam-se cada vez mais rarefeitos e,
consequentemente, a densidade da atmosfera diminui.
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