Gases Reais

Os pressupostos necessários para responder o desafio são basicamente quatro:

a) A equação de Clapeyron é uma equação de estado, que inclui todas as propriedades necessárias para descrever, de modo unívoco, o estado de gás ideal; neste caso, temperatura, pressão e volume. Para fins de simplificação, será considerada uma massa unitária, n = 1 mol.

b) Pela teoria cinética, temperatura é vista como uma manifestação direta da energia cinética média dos átomos ou moléculas que compõem o gás, ou seja, T∞Ec. Matematicamente, a temperatura cinética corresponde a , sendo kB a 

 constante de Boltzmann (1,3806 J K-1) e 2/3kB a constante de proporcionalidade;

c) Pela teoria da cinética dos gases, a pressão é o produto das colisões dos átomos ou moléculas do gás contra as paredes do recipiente, descritas em termos cinéticos pela equação de Newton 

. A frequência das colisões é proporcional à pressão cinética é dada pela equação 

, na qual NA é a constante de Loschmidt (número ou constante de Avogadro, 6,02214129 x 1023 mol−1,) e V é o volume ocupado pelo gás.

d) O volume ocupado pelo gás resulta da quantidade de massa (em mol; considerada unitária, neste caso) e dos valores assumidos por T e P.

Assim, substituindo pressão cinética e temperatura cinética na equação de Clapeyron (PV =nRT), chega-se a 

​​​​​​​ e, consequentemente, R = kB NA, sendo n =1 mol.

A constante de Boltzmann (kB) é a constante física que relaciona a energia interna das moléculas e a temperatura na qual essas se encontram. Logo, conclui-se que R é uma constante de proporcionalidade que relaciona energia-temperatura com o número de partículas por mol (NA). Essa conclusão fica evidente nas unidades de R, por exemplo, 8,314 J mol-1 K-1, 1,9856 cal mol-1 K-1 e 0,08206 atm L mol-1 K-1, que pode ser aplicada a todo processo ou transformação físico-química, independentemente do estado da matéria considerado.

Os pressupostos necessários para responder o desafio são basicamente quatro:

a) A equação de Clapeyron é uma equação de estado, que inclui todas as propriedades necessárias para descrever, de modo unívoco, o estado de gás ideal; neste caso, temperatura, pressão e volume. Para fins de simplificação, será considerada uma massa unitária, n = 1 mol.

b) Pela teoria cinética, temperatura é vista como uma manifestação direta da energia cinética média dos átomos ou moléculas que compõem o gás, ou seja, T∞Ec. Matematicamente, a temperatura cinética corresponde a , sendo kB a . A frequência das colisões é proporcional à pressão cinética é dada pela equação, na qual NA é a constante de Loschmidt (número ou constante de Avogadro, 6,02214129 x 1023 mol−1,) e V é o volume ocupado pelo gás.

d) O volume ocupado pelo gás resulta da quantidade de massa (em mol; considerada unitária, neste caso) e dos valores assumidos por T e P. Assim, substituindo pressão cinética e temperatura cinética na equação de Clapeyron (PV =nRT), chega-se a​​​​​​​ e, consequentemente, R = kB NA, sendo n =1 mol.

A constante de Boltzmann (kB) é a constante física que relaciona a energia interna das moléculas e a temperatura na qual essas se encontram. Logo, conclui-se que R é uma constante de proporcionalidade que relaciona energia-temperatura com o número de partículas por mol (NA). Essa conclusão fica evidente nas unidades de R, por exemplo, 8,314 J mol-1 K-1, 1,9856 cal mol-1 K-1 e 0,08206 atm L mol-1 K-1, que pode ser aplicada a todo processo ou transformação físico-química, independentemente do estado da matéria considerado.