Aula 34 - Estudo dos Gases

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Lição 34
Estudo dos 
Gases
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Estudo dos Gases
Gás Ideal
- Não exercem ações mútuas, exceto durante as colisões.
- Se movimentam ao acaso.
- Apresentam volume próprio desprezível, comparado ao volume que o gás ocupa.
- Se chocam elasticamente entre si e com as paredes do recipiente.
Variáveis de Estado
Pressão Volume Temperatura
Lei Geral dos Gases Perfeitos
Estado 1
Estado 2
𝑝 ∙ 𝑉
𝑇
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒
𝑝 ∙ 𝑉
𝑇
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒
Conclusão:
𝑝 ∙ 𝑉
𝑇
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒
𝑝0 ∙ 𝑉0
𝑇0
=
𝑝 ∙ 𝑉
𝑇
Lei Geral dos Gases Perfeitos
Transformações Gasosas
Isobárica
Isotérmica
Pressão constante
Temperatura Constante
Volume ConstanteIsovolumétrica ou Isocórica
Adiabática Não há troca calor com o meio.
Transformações Gasosas
Isobárica
Pressão constante
0 0
0
p V p V
T T
 

Lei de Charles
0
0
V V
T T

Transformações Gasosas
0 0
0
p V p V
T T
 

Segunda Lei de 
Gay-Lussac
0
0
p p
T T

Volume Constante
Isovolumétrica ou Isocórica
Transformações Gasosas
0 0
0
p V p V
T T
 

Lei de Boyle - Mariotte
0 0
p V p V  
Isotérmica
Temperatura Constante
Transformações Gasosas
Isotérmica
Temperatura Constante ISOTERMA
Hipérbole Equilátera
Transformações Gasosas
Adiabática Não há troca de calor com o meio
Estado 1 Estado 2
Adiabática
Transformações Gasosas
Adiabática Não há troca de calor com o meio
𝑝 ∙ 𝑉𝛾 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒
: expoente de Poison
𝛾 =
𝑐𝑝
𝑐𝑣
Sempre 𝜸 > 𝟏
𝑄 = 𝑛 ∙ 𝑐𝑝 ∙ ∆𝑇 𝑄 = 𝑛 ∙ 𝑐𝑉 ∙ ∆𝑇
Equação de Clapeyron
p V n R T   
P – Pressão [N/m2] ou [Pa]
V – Volume [m3]
n – Número de mols [mol ou mols]
T – Temperatura [K]
R = 8,31 J / mol . K (constante)
Equação de Clapeyron
p V n R T   
P – Pressão [atm]
V – Volume [l]
n – Número de mols [mol ou mols]
T – Temperatura [K]
R = 0,082 atm . l / mol . K (constante)
Equação de Clapeyron
m
n
M

Número de mols (n)
m – massa da amostra
M – massa molar
(USS RJ) O gráfico mostra um processo termodinâmico AB sofrido por cinco mols de um
certo gás ideal. O estado A corresponde à pressão de 8300 N/m2 e ao volume de 1m3, enquanto
o estado B corresponde à pressão de 16600 N/m2 e ao volume de 2m3. Sabendo que R = 8,3
J/mol.K, as temperaturas inicial e final do gás, em K, são, respectivamente, iguais a:
a) 2 e 8
b) 10 e 40
c) 200 e 800
d) 1000 e 4000
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Estudo dos Gases e acompanhe
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(MACKENZIE SP) A figura abaixo representa duas isotermas em que certa massa gasosa,
inicialmente no estado A, sofre uma transformação atingindo o estado B, que por sua vez sofre
uma transformação, atingindo o estado C. A temperatura TA e o volume VA são iguais a
a) 200 K e 5 l
b) 300 K e 2 l
c) 400 K e 4 l
d) 500 K e 2 l
e) 500 K e 4 l
(CEDERJ) Uma amostra de um gás ideal ocupa, inicialmente, um volume V0, sendo sua
temperatura T0 e pressão 3P0. O gás sofre uma transformação em duas etapas. Na primeira
etapa, a pressão do gás passa de 3P0 para 2P0 mantendo o volume do gás constante igual a V0
e atingindo a temperatura final T1. Na segunda etapa, o volume do gás muda para 2V0,
mantendo pressão do gás constante em 2P0 e atingindo a temperatura final T2. As relações
entre T0, T1 e T2 são:
a) T0 < T1 < T2
b) T0 > T1 > T2
c) T1 < T0 < T2
d) T2 < T0 < T1
(UFAL) Dentre os elementos químicos que compõem o ar atmosférico, os principais são o
nitrogênio e o oxigênio. Uma amostra de ar é colocada em um balão com capacidade para 7,5
L à pressão de 2,0 atm e à temperatura de 30°C. Considerando que a fração de oxigênio no ar
é 20%, qual a massa aproximada em gramas de oxigênio no balão? Dados: O = 16 g.mol–1 e R =
0,082 atm.L.mol–1.K–1.
a) 0,192
b) 0,384
c) 1,92
d) 3,84
e) 39,04
(PUC RJ) Um gás diatômico ideal 𝛾 =
𝑐𝑝
𝑐𝑉
=
7
5
, inicialmente com pressão 𝑝0e volume 𝑉0,
passa por um processo isotérmico que faz com que o volume do gás se torne
𝑉0
32
; e, em
seguida, sofre um processo adiabático até sua pressão atingir
𝑝0
4
. O valor final do volume
do gás, em função de V0, é
a) 32𝑉0
b) 4𝑉0
c)𝑉0
d) 1/(2𝑉0)
e) 1/(4𝑉0)