Descreva a formulação da equação de estado de van der Waals.

Question

Gabriela Rodrigues · Answer

Partindo da lei dos gases ideias PV=nRT, quando P tende a infinito, o volume vai a zero. No entrando isso não ocorre na realidade.
Tendo vista tal problemática é preciso levar em consideração o volume próprio das partículas e para isso adiciona-se a equação uma constante "b", de forma que:

Considerando o volume molar = Vm

P = RT/Vm-b

Em que Vm-b trata das interações repulsivas entre as moléculas.

Considerando agora as interações atrativas que existe entre as moléculas, olhando para as colisões das partículas com a parede de um recipiente. Com o aumento das forças atrativas, há uma diminuição da intensidade desses choques e também da frequência das colisões. De modo que a pressão exercidas pelas moléculas individualmente depende tanto da frequência das colisões quanto da intensidade dos choques.

Sabendo que a força dessas interações é proporcional a concentração das moléculas (n/v). E levando em consideração a interação entre DUAS moléculas, tem -se:

n/V * n/V proporcional a F

Em termos de Vm: F proporcional a 1/Vm^2

Para transformar uma proporcionalidade em uma igualdade, bastante multiplicar o termo por uma constante. Multiplicando por "a":

a/Vm^2

Em função das forças atrativas, observando o gráfico de compressibilidade, (Z<1, predominância de atração), afirma-se que a pressão interna do gás é menor que aquela obtida pela equação dos gases ideiais, o termo referente a essas forças deve ser subtraído, de forma que:

P=[RT/(Vm-b)] + (a/Vm^2)

MARIA CAMILA KUNZ BRAND · Answer

Embora nenhum gás seja de fato ideal, a maioria deles tem uma faixa de condições onde seu comportamento é bem descrito pelo modelo. A equação de estado de um gás ideal é escrita da seguinte forma:

PV=nRT

P = pressão, V = volume, n = quantidade de gás, R = constante dos gases perfeitos, T = temperatura

É possível notar que não há nessa equação quaisquer considerações sobre a natureza química do gás. No entanto percebemos empiricamente que os gases se comportam de formas distintas, especialmente quando submetidos à condições extremas, de alta pressão por exemplo. Modelos para gases reais, que levem em consideração a composição dos mesmos são, portanto, necessários.

As duas principais suposições do modelo de gases ideais são os seguintes:

O volume da partícula/molécula é desprezível;
Não existem interações entre as partículas/moléculas.

Ste · Answer

pv=nRT

Descreva a formulação da equação de estado de van der Waals.

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