TEORIA CINÉTICA DOS GASES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI
CAMPUS CINOBELINA ELVAS - BOM JESUS (PI)
ENGENHARIA AGRONÔMICA 
DISCIPLINA: ZOOLOGIA GERAL
DISCENTES: ALEXANDRE MAURI, GABRIEL HENRIQUE, GLÊNIO ÁLLEX, IURI DE ARAÚJO, KAMILLA DIAS E LUCAS RUARO 
TEORIA CINÉTICA DOS GASES
Distribuição das Velocidades Moleculares
A velocidade média quadrática Vrms nos fornece uma ideia geral das velocidades moleculares em um gás numa dada temperatura. 
A figura (a) mostra uma distribuição para as moléculas de oxigênio na temperatura ambiente (T=300K). A figura (b) compara este resultado com a distribuição a T-80K. 
Uma fração (Fr) das moléculas com velocidades em um intervalo de v1 a v2 será. 
 
Distribuição de Maxwell-Boltzmann
As moléculas de ar ao nosso redor não estão se deslocando à mesma velocidade, mesmo que todo o ar esteja a uma única temperatura.
Qual é a velocidade de uma molécula de um gás?
James Clerk Maxwell 
Ludwig Boltzmann
Divulgaram estudos sobre como se distribuíam os módulos das velocidades das moléculas de um gás em equilíbrio térmico.
Algumas das moléculas de ar se movem extremamente rápido, algumas se movem com velocidades médias, e outras praticamente não se movem.
2. porque uma molécula em um gás pode ter qualquer uma dentre diversas velocidades possíveis.
Por isso, não podemos fazer perguntas do tipo, porque uma molécula em um gás pode ter qualquer uma dentre diversas velocidades possíveis.
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Qual é a distribuição de velocidades em um gás a uma certa temperatura?
No final dos anos 1800, James Clerk Maxwell e Ludwig Boltzmann descobriram a resposta para essa pergunta.
Porque mostra como as velocidades das moléculas são distribuídas em um gás ideal.
O eixo y do gráfico de Maxwell-Boltzmann pode ser visto como o número de moléculas por unidade de velocidade.
O resultado que eles obtiveram é chamado de distribuição de Maxwell-Boltzmann;
Então, se o gráfico está mais alto em uma dada região, significa que há mais moléculas de gás se movendo com aquelas velocidades;
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Você pode achar que a velocidade localizada diretamente abaixo do pico do gráfico de Maxwell-Boltzmann é a velocidade média das moléculas do gás, mas isso não é verdade.
A velocidade localizada diretamente abaixo do pico é a velocidade mais provável vp, já que é mais provável que encontremos moléculas a essa velocidade.
1. Você pode achar que a velocidade localizada diretamente abaixo do pico do gráfico de Maxwell-Boltzmann é a velocidade média das moléculas do gás?
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O que a área abaixo de uma distribuição de Maxwell-Boltzmann representa?
A área total sob toda a curva é igual ao número total de moléculas no gás.
Se aquecermos o gás a uma temperatura maior, o pico do gráfico vai se deslocar para a direita.
já que a velocidade molecular média vai aumentar, sua altura diminui para manter a mesma área total sob a curva;
2. Da mesma forma, conforme o gás é resfriado a uma temperatura menor, o pico do gráfico é deslocado para a esquerda.
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Um gás de nitrogênio diatômico está fechado em um contêiner. O contêiner lacrado é colocado em uma banheira de gelo e atinge uma temperatura de equilíbrio menor devido ao banho de gelo. O que acontece com as seguintes grandezas conforme o gás esfria?
A altura máxima do gráfico do número de moléculas vs velocidade fica menor;
A velocidade molecular média dos gases diminui;
O gráfico do número de moléculas versus a velocidade se torna mais estreito;
A raiz da velocidade molecular quadrática média do gás aumenta 
FIXAÇÃO
1. Moléculas diatômicas são moléculas formadas apenas por dois átomos.
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RESOLUÇÃO
Conforme o gás esfria, a velocidade média fica menor, já que as moléculas de um gás frio se movem mais devagar;
Além disso, o gráfico do número de moléculas vs. velocidade vai ficar mais estreito conforme o gás esfriar;
Conforme o pico do gráfico se desloca para a esquerda, a altura do pico vai aumentar para manter a mesma área total sob a curva, tornando a curva mais alta e mais estreita conforme a temperatura diminui.
Calores Específicos Molares de um Gás Ideal
Energia interna – supondo que um gás ideal monoatômico (hélio, neônio, argônio...), cuja energia esteja associada apenas a energias cinéticas de translação de seus átomos. 
A energia interna de um gás Ideal é função apenas da temperatura do gás; ela não depende de qualquer outra variável.
Calor Específico e Volume Constante 
Na figura ao lado, o Gás é elevado lentamente de T a T+ΔT, enquanto a pressão passa de p para P+ ΔP em um processo a volume constante. O calor é adicionado, mas nenhum trabalho é realizado, como mostra o diagrama P-V. 
Neste caso, o Calor Q está relacionado com a Variação de temperatura por: 
Cv é uma constante chamada de Calor especifico molar a volume constante.
Como o Volume é mantido constante o W=0 e então:
Sabemos que:
Então Podemos concluir que a variação da energia interna é:
A variação da energia interna é a mesma 
Pois as energia inicial e final são as mesmas 
Calor Específico molar a Pressão Constante
Nesta situação, a temperatura de um gás ideal é levada de T para T+∆T em um processo a pressão constante. Calor é adicionado e trabalho é realizado levantando o pistão carregado. Este processo é mostrado no diagrama P-V abaixo. O valor de Q está associado com a variação de temperatura ∆T por: 
Cp é uma constante chamada calor especifico molar a pressão constante. 
Graus de Liberdade e Calores Específicos Molares
Uma Sugestão da Teoria Quântica 
A Expansão Adiabática de um Gás Ideal
Expansão Cíclica de um Gás Ideal