EX1_ Gases ideais - percepções

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INTEGRANTES: 
 
Izabella Gabriel dos Santos Matrícula: 2019109691 Curso: EAL 
Keyth Carla Ferreira Fernandes Matrícula: 2019109917 Curso: EAL 
Lara Bravin Ramos Matrícula: 2019107939 Curso: EAL 
 
 
 
RESUMO 
Equação de Estado 
 Para definir o estado de um gás, utiliza-se propriedades físicas como volume(V), 
pressão(p), número de mols do gás(n), e temperatura(T). 
Gás Ideal ou Perfeito- Para considerar um gás ideal, a energia de interação entre as 
partículas são desprezíveis, pois a média entre elas é tão grande, que a interação que 
ocorre é indiferente. Para representar a Lei dos gases ideais, tem-se a relação 
PV=RNT. Onde R é a constante universal dos gases, tendo como valor R=8,314; P é 
a pressão, tendo como unidade de medida KPa; N sendo número de mols; 
temperatura, calculada em Kelvin(K) e o volume, medido em m³. Obedecendo 
estritamente a superfície de estados possíveis em qualquer condição de propriedades 
físicas, temperatura, pressão e volume, é considerado um gás ideal. 
 
Lei Zero da Termodinâmica 
 A lei zero da termodinâmica define que, em um sistema que está em equilíbrio 
térmico com um terceiro, logo eles estão em em equilíbrio térmico entre si. De forma 
simplificada,tendo como exemplo um sistema A que está em equilíbrio térmico com C 
e um sistema B que está em equilíbrio térmico com o sistema C, logo o sistema A 
também está em equilíbrio térmico com o sistema B. 
 
Lei de Boyle 
Na lei de Boyle define que se o volume de uma quantidade fixa de gás em uma 
também temperatura fixa, é inversamente proporcional à pressão.Logo conclui-se que 
ao aumentar a pressão, o volume diminui, ocorre o mesmo de forma inversa. 
P= constante/V 
 
Lei de Charles 
 Nesta diz que em uma certa quantidade de gás fixo, mantido em uma certa pressão 
constante,o volume ocupado é diretamente proporcional à temperatura. Logo a 
expressão obtida foi: 
V= constante x T; quando n e P são constantes; 
P=constante x T; quando n e V são constantes. 
 
Princípio de Avogadro 
 O princípio de Avogadro deve ser considerado um princípio, como próprio nome diz 
e não uma lei(uma compilação de resultados experimentais), pois depende da 
validação de um modelo, nesse caso, da existência de moléculas. Embora não há 
dúvidas de sua existência, trata-se ainda mais por questões de princípios baseado 
em um modelo do que uma lei. No princípio de Avogadro diz que o volume é igual a 
uma mesma temperatura e pressão, contendo o mesmo número de partículas. 
Obteve-se a expressão: 
V=constante x n, quando a pressão e a temperatura são constantes 
V∝R(P,T constantes) 
Desta forma torna-se verdadeiro à medida que p -> 0.Embora essas relações sejam 
estritamente verdadeiras somente em p=0, elas são razoavelmente aceitas em 
pressões normais (p≅ 1bar). 
Com isso,unindo as leis de Boyle, de Charles e o princípio de Avogadro,originou-se a 
lei dos gases ideais PV=RNT. A partir dos valores de temperatura, volume e pressão, 
é possível a elaboração de gráficos para acompanhar o comportamento dos gases. 
Onde os gráficos são representados de forma Isotérmica, que seria quando a 
temperatura(T) é constante; Isobárica, é quando a pressão(P) é constante e por último 
a Isométrica, que é quando o volume(V) é constante. 
 
Gás Real 
 As moléculas de um gás real interagem entre si, levando em conta as forças de 
atração e repulsão existentes. Para entender melhor, em uma situação, onde 
conforme a pressão de um gás aumenta, as moléculas são forçadas a se aproximar. 
E conforme as moléculas vão se aproximando, o volume do recipiente torna-se 
menor. E quanto menor for o recipiente, mais espaço as moléculas de gás começam 
a ocupar e consequentemente maior a pressão e mais próximo o gás ideal irá se 
tornar semelhante ao gás real. 
 A Energia Potencial de Interações entre duas moléculas pode variar em função da 
distância entre elas, como em grandes distâncias percebe-se que não à interação 
entre as moléculas do sistema, em curtas distâncias percebe-se interações de 
repulsão, no que difere da distância intermediária que prevalece interações atrativas 
entre as moléculas. 
 Nas baixas pressões a distância das moléculas entre si é maior, consequentemente 
as interações moleculares passa a tornar-se desprezíveis, é notório ressaltar que 
em situações de baixas pressões o gás tende a se comportar como gás ideal; em 
altas pressões prevalece forças de repulsão, na qual o gás trabalhado é menos 
compressível que o gás ideal. Pressões Intermediárias possui as forças de atração 
e repulsão no sistema competindo o mesmo espaço, se o gás tende a mudar de 
estado com maior facilidade em uma determinada temperatura, logo z<1, se difere 
dessa tendência então as forças de repulsão é maior que as forças de atração, 
portanto z>1. 
 O fator de compressibilidade conhecido como (z) apresenta o desvio da idealidade 
do sistema a ser trabalhado com o ideal, pode ser determinado pela equação 
z=Vm/Vm(ideal) , para o gás ideal em qualquer condição a compressibilidade é igual a 
1. A equação de estado do gás ideal é utilizada para explicar o comportamento do 
gás a ser trabalhado nessas condições, em que o z é próximo de 1 o que difere do z 
diferente de 1. 
 O fator de compressibilidade depende da temperatura e da pressão na qual o gás 
se encontra, nas baixas pressões o z se aproxima de 1, pode-se obter um 
comportamento próximo a do gás ideal, em altas pressões z maior que 1, pois o 
volume do gás é maior do que o volume ideal embora nas pressões intermediárias 
obtém-se z>1 e z<1, o desvio do ideal é maior quando se aproxima do ponto de 
liquefação. 
 A temperatura também influencia no fator de compressibilidade, pois z depende da 
temperatura, regiões de média pressão e temperatura baixa as moléculas tendem a 
se movimentar mais devagar, para essa situação z<1. Ao aumentar a temperatura 
as moléculas se movimentam mais rapidamente, onde a energia cinética prevalece 
no sistema, neste âmbito as colisões entre as moléculas também aumentam, 
consequentemente z>1. 
 
Questão 01. A Liofilização é uma técnica muito eficiente para a desidratação e 
conservação de alimentos, aumentando a vida útil de prateleira e diminuindo a 
proliferação de microorganismos patogênicos, além de reduzir o peso do produto, 
consequentemente reduzindo os custos com transporte e embalagem, das frutas 
pode reduzir o peso em até 97% . Neste contexto, calcule a densidade (g\L) da água 
e o erro relativo após a desidratação total do morango à uma temperatura de 700 K, 
numa pressão de 0.1 KPa. 
 
Resolução 
 
M-h20= 18g\mol 
R= 8.314 L.kPa\mol.K 
Valor da densidade tabelada (dt) em 700K e 0.1kPa = 0.00030954 g\L 
Calculando densidade por meio da equação dc=PM\RT, temos que 
 dc= 0.00030928 g\L 
Erro= (dt-dc).100\dt, então: Erro = 0.084% 
 
Questão 02. Com base nas informações da questão 01, calcule o volume específico 
da água na temperatura de 700 K e 0.1 kPa. 
 
Resolução 
 
Como volume específico é o inverso da densidade, então temos que: 
 V= 1\dc 
 V= 1\0.00030928, V= 3233.316 L\g 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
Disponível em 
:<https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=0TmR437tr0k&feature=emb_
logo>: acessado dia 30 de setembro de 2020. 
 
Disponívell em 
:<https://www.youtube.com/watch?v=cJgAiAq4Iug&feature=emb_logo>: acessado 
dia 30 de setembro de 2020. 
 
Disponível em :<http://copec.eu/congresses/shewc2012/proc/works/035.pdf>: 
acessado dia 01 de outubro de 2020 
 
 
https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=0TmR437tr0k&feature=emb_logo
https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=0TmR437tr0k&feature=emb_logo
https://www.youtube.com/watch?v=cJgAiAq4Iug&feature=emb_logo
http://copec.eu/congresses/shewc2012/proc/works/035.pdf