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Pressão e Volume dos Gases Jessica Dine Gomes de Freitas Centro Universitário Uninter Av. Antonio Carlos Magalhães, N° 3591 CEP: 40200-000 Salvador – BA – Brasil E-mail: jessicadinee@gmail.com Resumo: Visto que as moléculas dos gases estão em contínua movimentação desordenada, elas se chocam com as paredes do recipiente que as contém, assim a intensidade dessa força por unidade de área das paredes dá o valor da pressão exercida pelo gás. Palavras chave Gás, Pressão, Compressão, Expansão , Introdução: Um gás é o estado mais simples da matéria. É uma forma de matéria que enche qualquer recipiente que a contenha. São facilmente compressíveis e suas moléculas estão completamente separadas e em movimento caótico incessante. Um gás pode ser convenientemente descrito como um conjunto de moléculas (ou átomos) em movimento permanente e aleatório, com velocidades que aumentam quando a temperatura se eleva. A pressão pode ser definida como o quociente de uma força pela área sobre a qual se aplica. Quanto maior for a força que atua sobre uma área, maior será a pressão. A origem da força exercida por um gás sobre uma superfície é devido a incessantes colisões das moléculas do gás com a superfície. As colisões são tão numerosas que exercem uma força praticamente constante sobre as paredes do recipiente que contém o gás e, portanto, uma pressão praticamente constante. O filósofo e teólogo Robert Boyle estudou as propriedades dos gases no século XVII. Ele percebeu que os gases se comportavam como molas. Ao comprimir ou expandir, os gases tendem a voltar ao seu volume original. Boyle estudou a relação entre a pressão e o volume de um gás e resumiu seus resultados no que hoje são as chamadas de leis de Boyle. Neste experimento, você terá a oportunidade de fazer observações parecidas com as de Robert Boyle, ao alterar a pressão de um gás e observar como isso afeta seu volume. Procedimento Experimental: 1 - Inicie o programa Virtual Physics e selecione Lab 21 – Pressão e Volume dos gases. O programa vai abrir a bancada de experimentos. O balão na câmara esta preenchido com um gás a temperatura de 25 °C. A pressão do gás e de 100 kPa e o volume do balão e de 7436 cm3. 2. Fazendo previsões. Você ira aumentar a pressão do balão. O que você imagina que acontecera com o volume do balão? Resposta: Ao aumentar a pressão do balão, seu volume deve diminuir. 3. Observada a pressão e o volume inicial do gás e as anotou na tabela abaixo. Clique no numero 1 da janela de pressão (Pressure ). O digito ficou verde, digitou-se 2 para alterar a pressão para 200 kPa, observou-se que o volume se alterou, esses valores foram anotados na tabela. Repetiu-se o procedimento de 100 em 100 ate chegar na pressão de 700 kPa e assim a tabela foi preenchida. Tabela 1 Pressao (kPa) Volume (cm3) 100 7.436 200 3.718 300 2.478 400 1.859 500 1.487 600 1.239 700 1.062 verde. Digite “2” para alterar a pressão para 200 kPa. Anote a pressão e o nov Repita esse passo, agora aumentando p ressão para 30 Continue aumentando a pressão de 100 em 100 kPa ate atingir a p ressão Analise e Conclusao Desenhando Graficos – Um grafico foi feito utilizando os dados da Tabela 1, conforme segue Tirando Conclusoes Seus resultados corroboraram o que você havia previsto? Resposta Sim, conforme aumentamos a pressão, o volume do balão diminuiu. 3. Interpretando dados. A relação entre pressão e volume e linear ou não linear? Resposta: E uma relação não linear conforme observa-se no grafico, pois a pressão depende do inverso do volume. 4. Fazendo previsões. O que aconteceria com o volume de um gás se diminuísse a pressão? Resposta: Se diminuírmos a pressão da câmara, o volume do gás ira aumentar. Diminua a pressão do balão para testar sua previsão. Arraste a alavanca do controlador de pressão para baixo ate que o digito das dezenas fique azul; segure a alavanca nessa posição. Isso vai diminuir a pressão. O que acontece com o volume do balão? Qual a relação entre volume e pressão? Resposta: Vai ser o oposto do que ocorre quando aumentamos a pressão do balão, ou seja, se diminuirmos a pressão, o volume do balão aumenta, observa-se que se mantem constante o numero de mols e a temperatura do gás. Conclusao Observou-se que o estado de um gás é caracterizado pelo valor de três grandezas físicas: o volume V, a pressão P e a temperatura T, que são denominadas variáveis de estado de um gás. O volume de um gás é devido ao choque das suas moléculas contra as paredes do recipiente, e a sua temperatura mede o grau de agitação de suas moléculas. Conclui-se que a partir desta prática, os gases são constituídos de pequenas partículas denominadas moléculas que se movimentam desordenadamente em todas as direções e sentidos. Foi visto também a relação existente entre volume e pressão, que são inversamente proporcionais. Referências: Raymond A. Serway / John W. Jewett, Jr. Princípios de Física 1, Mecânica ClassicaVol°1 Editora Cengage Learnin. H. Moysés Nussenzveig, 1 Mecânica, Curso de física básica 4º edição, Volume 1 Editora Edgard Blucher. http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/11495501032012Fundamentos_de_Fisico-Quimica_aula_2.pdf
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