VOLUME 1-321-322

Prévia do material em texto

Capítulo 14 O comportamento físico dos gases
321 
Temperatura (°C)
Volume
Banho de água
 e gelo, a 0 °C
20 °C
Gás
 confinado
Banho de água
em ebulição,
a 100 °C
Gás
confinado
Gás
confinado ilu
s
tr
a
ç
õ
e
s
: a
d
il
s
O
N
 s
e
c
c
O
R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
. 1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
 2.7 Transformações isobáricas
Uma	amos	tra	de	gás	é	confinada	em	um	reci	pien	te	provido	de	êmbolo,	como	o	que	apa	re	ce	
no dese nho abaixo. A meta do experimento é medir o volume dessa amostra gasosa em diferentes 
temperaturas, mantendo-se a pressão constante. A temperatura da amostra é modificada sucessivas 
vezes e, em cada nova temperatura, é registrado o valor medido para o volume.
Os	valores	de	volume	e	de	temperatura	obtidos	foram	colocados	num	gráfico,	cujo	aspecto	
está	esboçado	acima.
Na	expe	riên	cia	em	ques	tão,	o	gás	está	sofren	do	uma	trans for ma ção iso bá ri ca, ou seja, uma 
trans	for	ma	ção	em	 que	a	 pres	são	per	ma	ne	ce	cons	tan	te.	 (Isobárica vem do grego iso, “mesmo”, e 
baros, “pressão”.)
O	experimento	revela	que	o	aque	ci	men	to	pro	vo	ca	a	expan	são	do	gás,	e	o	res	fria	men	to,	sua	
con	tra	ção.	A	reta	cres	cen	te	que	apa	re	ce	no	grá	fi	co	informa	que	o	volume	de	uma	amostra	gasosa,	
mantida a pressão constante, varia linearmente com a temperatura expressa em graus Celsius.
 2.8 Interpretação microscópica de uma transformação isobárica
O aumen to de tem pe ra tu ra aumen ta a velocidade das molé cu las. Se o volu me fosse cons tan te, 
a	pres	são	aumentaria,	como	dis	cu	ti	mos	há	pouco.	
Contudo,	para	que	a	pressão	permaneça	constante,	o	aumen	to	de	volu	me	faz	com	que	uma	molé	cu-
la, em média, tenha de percorrer uma dis tân cia maior até atin gir as pare des inter nas do reci pien te.
 322
Antes
Depois
� � �
R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
. 1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
Assim, pode mos dizer que, ao aquecer a amostra gasosa, o aumen to da vio lên cia das coli-
sões das molé cu las contra as pare des inter nas do recipiente é com pen sa do pela dimi nui ção 
da fre quên cia com que essas colisões ocor rem. Dessa forma, a pres são per ma ne ce cons tan te. 
Isso	está	esquematizado	na	figura	abaixo.
200 kPa
V
2V
200 kPa
T 2T
 O aumento do volume 
faz com que as moléculas 
percorram um caminho mais 
longo até colidir com as 
paredes do recipiente. Embora 
o aquecimento faça 
as moléculas se moverem mais 
rapidamente e se chocarem 
mais violentamente com 
a parede interna, o maior 
volume reduz a frequência 
dessas colisões. Assim, um 
fator compensa o outro 
e a pressão medida 
permanece constante. 
(Moléculas representadas 
esquematicamente por esferas 
em cor fantasiosa e fora de 
proporção.)
Exercícios essenciais A critério do(a) professor(a) esta lista de exercícios poderá ser realizada em classe ou em casa.Resolva em seu caderno
 18. Em um dia quente uma pessoa 
usou um desodorante, fechou a 
embalagem plástica e guardou­a 
no armário do banheiro. Alguns 
dias depois, num dia frio, essa 
pessoa procurou pelo desodo­
rante e surpreendeu­se ao ver 
que a embalagem estava mur­
cha. Proponha uma explicação 
para esse fato.
 21. Uma garrafa plástica “va­
zia” de 2 L de refrigerante, 
bem fechada com a tampa 
de rosca, é colocada no 
interior do freezer (veja a 
foto ao lado), onde deverá 
permanecer por 4 horas. 
A seguir será retirada e 
colocada sobre a mesa.
A garrafa no início c 
da experiência.
Não coloque esta embalagem no fogo ou no incine­
rador, mesmo depois de terminado o produto.
 a) Faça uma previsão do que será observado após 
retirar a garrafa do freezer.
 b) O resultado seria diferente se a garrafa estivesse 
sem tampa desde o começo? Explique por quê.
 c) Faça essas experiências para verificar suas pre­
visões.
 22. Certos produtos são comercializados sob a forma de 
spray de aerossol, em embalagens metálicas. 
Nessas embalagens há, geralmente, alguma inscrição 
do tipo:
Explique a razão desse aviso, deixando claro o risco 
que existe em contrariar a instrução nele expressa.
e
d
u
a
r
d
O
 s
a
N
ta
li
e
s
tr
a
/c
id
 19. Um balão de borracha foi amarrado na boca de 
uma “garrafa vazia”, como mostra a figura A. Essa 
garrafa foi colocada na água quente e observou­se o 
que está esquematizado na figura B. Esperou­se a 
garrafa voltar à temperatura ambiente e, finalmente, 
gelo foi colocado ao seu redor. Observou­se o que 
aparece na figura .
 a) A “garrafa vazia” estava realmente vazia?
 b) Explique o comportamento do balão na figura B.
 c) Explique o comportamento do balão na figura .
 20. Durante uma festa infantil, algumas bexigas (balões 
de borracha) que estavam penduradas próximo a uma 
lâmpada acesa estouraram. Proponha uma explicação 
para esse fato.
a
d
il
s
O
N
 s
e
c
c
O
a
d
il
s
O
N
 s
e
c
c
O
a
d
il
s
O
N
 s
e
c
c
O