Estudo dos Gases em Física

Estudo dos gases

1. Teoria cinética dos gases
   
2. Pressão e temperatura de um gás
   
3. Gás ideal
   
4. CNTP
   
5. Lei de Boyle e lei de Charles e Gay-Lussac
   
6. Transformações isotérmica, isobárica e isocórica
   
7. Equação geral dos gases perfeitos
   
8. Equação de estado de um gás perfeito
   
9. Volume molar de um gás
   
10. Fração molar, pressão parcial, pressão total, volume parcial e volume total
    
11. Densidade de um gás
    
12. Efusão e difusão de gases - Lei de Graham
    

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Teoria cinética dos gases

Características de uma substância no estado gasoso - Não tem forma e nem volume próprios. Um gás tem a forma do recipiente onde está contido e ocupa todo o espaço limitado pelas paredes do recipiente. O volume de um gás é o volume do recipiente onde está contido.
Modelo do estado gasoso (teoria cinética dos gases) - Um gás é constituído por moléculas isoladas, separadas umas das outras por grandes espaços vazios em relação ao seu tamanho e em contínuo movimento de translação, rotação e vibração.

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Gás ideal

Gás ideal ou gás perfeito - É um modelo teórico. É um gás que obedece às equações p·V/T = k e p·V = n·R·T, com exatidão matemática.
Na prática, temos gases reais. Um gás real tende para o gás ideal quando a pressão tende a zero e a temperatura se eleva.

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Lei de Boyle e lei de Charles e Gay-Lussac

Lei de Boyle - A temperatura constante, o volume ocupado por uma quantidade fixa de um gás é inversamente proporcional à sua pressão.

P·V = k = constante

Lei de Charles e Gay-Lussac - A volume constante, a pressão de uma massa fixa de um gás varia linearmente com a temperatura do gás em graus Celsius.
A pressão constante, o volume de uma massa fixa de um gás varia linearmente com a temperatura do gás em graus Celsius.
Com a introdução da escala absoluta, as leis de Charles e Gay-Lussac foram assim enunciadas:

• A volume constante, a pressão de uma massa fixa de gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás.
  
  
• A pressão constante, o volume de uma massa fixa de gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás.
  

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Equação geral dos gases perfeitos

p·V —— T = k ou p1·V1 —— T1 = p2·V2 —— T2

(número de mols constante)

ISOBÁRICA (p1 = p2)	V1 —— T1 = V2 —— T2	lei de Charles e Gay-Lussac
ISOCÓRICA (V1 = V2)	p1 —— T1 = p2 —— T2	lei de Charles e Gay-Lussac
ISOTÉRMICA (T1 = T2)	p1·V1 = p2·V2	lei de Boyle

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Volume molar de um gás

Volume molar é o volume de um mol de substância.

O volume molar de um gás é constante para todos os gases a uma mesma pressão e temperatura.

Nas CNTP, o volume molar é igual a 22,4 L/mol.

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Densidade de um gás

Densidade de um gás nas CNTP:

dCNTP = M —— 22,4 g/L

Densidade de um gás a uma pressão p e temperatura T:

d =	p·M —— R·T

Densidade de um gás A em relação a um gás B:

dA,B =

MA —— MB

Densidade de um gás A em relação ao ar:

dA,ar =

MA —— Mar

=

MA —— 28,8

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