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• Define-se gás ideal ou perfeito termodinamicamente, como
sendo um gás cujas variáveis de estado estão relacionadas
pela equação, conhecida como equação de estado:
, pelo qual:
p = pressão absoluta [Pa ou N m-2];
Rgás = constante particular cujo valor depende do gás [m
2 (s2 K) -1];
T = temperatura absoluta [K].
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4.1. Definição
gás=  p R T
6. PILLA, L. Físico-química. Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 1979. 451 p.
4. Gases ideais – equação de estado6
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• Todos os gases independente de sua natureza, a pressões
muito baixas (quando rarefeitos), têm suas moléculas
muito afastadas umas às outras podendo ser consideradas
como pontos de massa que não interagem, ou seja,
cineticamente, os gases ideais são inteiramente livres de
forças de atração e de repulsão e possuem apenas energia
cinética de translação6.
4.2. Constantes R – Constante Universal do Gás
gás= R R M
• Da equação de estado, tem-se:
, pelo qual:
M = massa molar [g mol-1]; R = constante universal do gás*
*R = 0,082 atm L (mol K) -1; R = 8,314 J (mol K) -1; R = 2 cal (mol K) -1
6. FIGUEIREDO, D. G. Problemas resolvidos de físico química. LTC/UFMG. Rio de Janeiro, 1982. 489p.
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Ex.10: Calcular o peso específico do ar a 441 kPa (abs) e 38oC.
R.  = 49,4 N m-3
Ex.11: A massa de ar, a 200 kPa e 300 K, ocupa um volume de 3 m3.
Determine: a) a massa específica do ar; b) sua massa.
R. a)  = 2,32 kg m-3; m = 6,96 kg
Ex.12: Um tanque de ar comprimido apresenta um volume igual a
2,38 x 10-2 m3. Determine (a) a massa específica; e (b) a massa do ar
contido no tanque quando a sua pressão relativa no tanque for igual a
340 kPa. Admita que a sua temperatura no tanque é 210°C e que a
pressão atmosférica vale 101,3 kPa.
R. a)  = 3,18 kg m-3; m = 7,56 x 10-2 kg
Nos exemplos 10 a 12, utilizar: Rar = 287 J (kg K)
 -1.
Ex.13: Em certa tubulação escoa hidrogênio a 30oC. Ao longo da
tubulação, a temperatura se mantém constante. Calcular a massa
específica do gás, sabendo-se que a pressão local é de 1,5 x 105 Nm -2
(abs). Dado: Rhidrogênio = 4.122 m
2 (s2 K) -1.
R.  = 0,12 kg m-3
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Ex.14: Um gás natural tem peso específico relativo igual a 0,6 em relação ao ar a
9,8 x 104 Pa (abs) e 15oC. Dado: Rar = 287 m
2 (s2 K) -1. Calcular:
a) o peso específico deste gás nas mesmas condições de pressão e temperatura;
b) calcular a constante R do gás.
R.  = 7,1 N m-3; Rgás= 478 m
2 (s-2 K-1)
Ex.15: Considere o ar atmosférico como um gás ideal. Determine a massa específica
e o volume específico para a pressão atmosférica padrão na temperatura de 20°C.
Dado: massa molar do ar = 28,97 kg kmol-1; R = 8.314 J (kmol K)-1.
R.  = 1,2 kg m-3;  = 0,89 m3 kg-1
Ex.16: Em um balão volumétrico de fundo redondo 15,2 cm de diâmetro interno é
pesada numa balança de braço de precisão quando evacuada e, novamente,
quando cheia com um gás desconhecido a 0,72 MPa. A diferença em peso é de
0,207 N. A temperatura ambiente é de 27oC. Apresentar o gás contido no interior da
esfera, de acordo com o cálculo aproximado de sua massa molar, M, assumindo-se
que seja uma substância pura. Dado: R = 8.314 J (kmol K)-1. Desconsiderar o
gargalo do balão volumétrico.
R. Argônio ; M = 39,79 kg kmol-1 
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Ex.17: Uma mistura reagente para a combustão de SO2 foi preparada abrindo-se a
torneira que separava duas câmaras distintas, uma contendo 2,125 L de SO2 a 0,750
atm e outra contendo 1,500 L de O2 a 0,500 atm; ambos os gases estavam a 80°C.
Calcular a fração molar da mistura.
R. y (SO2)= 0,680; y (O2)= 0,320 
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• Consistem em casos especiais envolvendo mudança de
estado, pelo qual duas das variáveis são interdependentes,
enquanto que a terceira permanece constante.
• Então, estas relações dão as conhecidas lei dos gases ideias
que estão implícitas na equação de estado:
4.3. As Leis dos Gases Ideais
 =  p V n R T , pelo qual: n = número de mols, [mol].
Lei das Isotermas ( R. Boyle, 1662 e Edm. Mariotte, 1676 )
• A Lei de Boyle-Mariotte estabelece que: “À temperatura
constante, o produto da pressão absoluta pelo volume
ocupado por certo número de moléculas (ou por certa massa)
de gás é constante.”
1constante = cp V = ou 1 1 2 2 = p V p V
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Lei das Isóbaras ( J. A. C. Charles, 1787 e J. L. Gay-Lussac, 1802)
• Lei de Charles e Gay-Lussac estabelece que: “À pressão
constante, o volume ocupado por certo número de moléculas
(ou por certa massa) de gás é diretamente proporcional à sua
temperatura absoluta.” A expressão analítica desta lei é:
2constante = c
V
T
= ou 1 2
1 2
=
V V
T T
Lei das Isométricas ou das isócoras ( Charles e Gay-Lussac )
• Nos diversos estados da massa de gás ideal, mantida a
volume constante, a razão entre a pressão e a temperatura
absoluta é constante (ou a pressão é proporcional à
temperatura absoluta). A expressão analítica desta lei é:
3constante = c
p
T
= ou 1 2
1 2
=
p p
T T
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• Observação: Em um processo dito adiabático, pelo qual não
há troca de calor do sistema com a vizinhança, tem-se:
constante , e = constante adiabática =kp V k
Ex.19: O volume de 10 m3 de dióxido de carbono (constante adiabática,
k = 1,28) a 27oC e 133,3 kPa (abs) é comprimido até se obter 2 m3.
Calcular a pressão final:
a) se a compressão for isotérmica;
b) se o processo for adiabático.
R. a) p = 666,5 kPa (abs); b) p = 1,046 MPa (abs)
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Ex.18: Em uma tubulação escoa hidrogênio (R = 4,122 m2 (s2 K)-1),
pelo qual em uma seção (1), p1 = 3 x 10
5 N m2 (abs) e T1 = 30°C. Ao
longo da tubulação, a temperatura mantem-se constante. Calcular a
massa específica do gás numa seção (2), em que p2 = 1,5 x 10
5 N m2
(abs).
R. 2 = 0,12 kg m
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