Comportamento dos Gases

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Comportamento dos Gases
Os gases reais que normalmente conhecemos como, por exemplo, o hélio, o nitrogênio e o oxigênio, apresentam características moleculares diferentes e particulares de cada um. No entanto, se todos forem colocados a altas temperaturas e baixas pressões, eles passam a apresentar comportamentos muito semelhantes.
Gás perfeito 
No estudo dos gases adota-se um modelo teórico, simples e que na prática não existe, com comportamento aproximado ao dos gases reais. Essa aproximação é cada vez melhor quanto menor for a pressão e maior a temperatura. Esse modelo de gás é denominado de gás perfeito.
Lei geral dos gases perfeitos 
A expressão que determina a lei geral para os gases perfeitos pode ser vista da seguinte forma: 
P0 V0 / T0 = pV / T 
Onde P0, V0 e T0 são respectivamente a pressão inicial, volume inicial e temperatura inicial. Essa é uma expressão que é utilizada para quando as variáveis de um gás apresentar variações.
Lei de Boyle 
Quando um gás sofre uma transformação isotérmica, ou seja, quando sua temperatura é mantida constante, a pressão dele é inversamente proporcional ao volume ocupado. Dessa lei obtemos que como T0 = T temos que: 
P0V0= pV
Lei de Charles 
Quando uma massa de gás perfeito sofre transformação isocórica, isto é, quando o volume se mantém constante, a sua pressão é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta. Matematicamente essa lei pode ser expressa da seguinte forma:
P0/T0 = p/T 
Onde p0 e T0 são respectivamente a pressão inicial e a temperatura inicial.
Lei de Gay-Lussac 
Quando um gás sofre uma transformação isobárica, isto é, à pressão constante, o volume do gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta. Matematicamente essa lei pode ser expressa da seguinte forma:
V0 / T0 = V / T 
Onde V0 e T0 correspondem respectivamente ao volume inicial e à temperatura inicial.
Transformações gasosas
O estado gasoso é o estado fluido da matéria, para estudar esse estado físico precisamos levar em consideração as seguintes grandezas: temperatura (T), pressão (P), volume (V).
Um gás pode passar por três transformações distintas: isobárica, isovolumétrica ou isotérmica. Vejamos por que:
Transformação isobárica: acontece quando a pressão é constante e o volume e a temperatura variam.
Se aumentarmos a temperatura de um gás e mantivermos constante sua pressão, observaremos um aumento do volume ocupado pelo gás.
V = k
T
A relação entre volume e temperatura pode ser demonstrada pela fórmula:
V1 = V2
T1     T2 
Essa relação representa a Lei de Charles Gay-Lussac, este nome é uma homenagem aos fundadores desta lei: os químicos franceses Jacques A. César Charles (1746-1823), e Joseph Gay-Lussac (1778-1850).
Transformação isovolumétrica: nesse caso o volume permanece constante e a pressão e temperatura é que variam. Um aumento na temperatura de um gás influi no aumento da pressão por ele exercida, de forma que o quociente seja constante.
P = K
T 
Logo se estabelece a relação:
P1 = P2 
T1     T2
Transformação isotérmica: a temperatura permanece constante e as variáveis são a pressão e o volume.
Quando aumentamos a pressão sobre um gás, o volume ocupado por ele diminui, o que faz com que o produto dessas grandezas seja constante: PV=K.
K= constante
Essa transformação foi observada de forma experimental pelo químico Robert Boyle (1627-1691) e ficou conhecida como Lei de Boyle. 
A partir das equações relacionadas acima, que relatam as três transformações gasosas, é que se chegou à equação que aborda as três variáveis de estado (P, V e T):
P1V1 = P2V2 
  T1         T2 
Essa é conhecida como a equação geral dos gases