Gases Perfeitos

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Fundamentos sobre os Gases Perfeitos. Aula prévia ao estudo sobre máquinas térmicas para o Ensino Médio

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Gases Perfeitos

  1. 1. Gases Perfeitos Professor Wagner Moreira – Junho/2015 1
  2. 2. Qual é a diferença entre um gás e um vapor?  GÁS: substância no estado gasoso é denominada gás quando, à temperatura constante, é impossível leva-la ao estado líquido, por maior que seja a pressão exercida sobre ela.  Vapor: substância no estado gasoso que, à temperatura constante, pode sofrer liquefação por aumento de pressão. 2
  3. 3. Qual é a diferença entre um gás e um vapor?  GÁS: substância no estado gasoso é denominada gás quando, à temperatura constante, é impossível leva-la ao estado líquido, por maior que seja a pressão exercida sobre ela.  Vapor: substância no estado gasoso que, à temperatura constante, pode sofrer liquefação por aumento de pressão. 3
  4. 4. Qual é a diferença entre um gás e um vapor?  GÁS: substância no estado gasoso é denominada gás quando, à temperatura constante, é impossível leva-la ao estado líquido, por maior que seja a pressão exercida sobre ela.  Vapor: substância no estado gasoso que, à temperatura constante, pode sofrer liquefação por aumento de pressão. 4
  5. 5. Modelo Macroscópico de Gás Perfeito 1. Quando são colocados sob baixas pressões e altas temperaturas os diferentes gases passam a se comportar, macroscopicamente, de maneira semelhante. 2. O número de moléculas que constituem o gás é muito grande e a separação média entre as moléculas é grande se comparada com suas dimensões. 5
  6. 6. Modelo Macroscópico de Gás Perfeito 3. As moléculas obedecem as leis de Newton, mas como um todo se movem aleatoriamente. 4. As moléculas interagem somente por meio de forças de curto alcance durante colisões elásticas com entre si e com as paredes do recipiente 5. O gás é puro, e todas suas partículas constituintes são iguais. 6
  7. 7. Medindo a quantidades de elementos em um gás  7 Volumes iguais de gases diferentes à mesma temperatura e pressão contêm o mesmo número de moléculas.
  8. 8. Medindo a quantidades de elementos em um gás  8
  9. 9. As variáveis de estado dos gases Perfeitos Volume Pressão Temperatura Relacionadas estabelecem o Comportamento dos gases 9
  10. 10. Lei Geral dos Gases To VoPo T VP .. = Sistema termicamente Isolado. 10
  11. 11. Transformações Gasosas  Isotérmicas – Temperatura constante.“Lei de Boyle-Mariotte” Conseqüência da Definição To VoPo T VP .. = VoPoVP .. = Ex: Quando alguém agita uma garrafa de coca-cola. 11
  12. 12. Transformações Gasosas Estudo Gráfico – Transformação Isotérmica P V Quanto mais afastado, maior a temperatura 1 2 3 T1>T2>T3 12
  13. 13. Transformações Gasosas  Isobáricas – Pressão Constante. “Lei de Gay-Lussac” Conseqüência da Definição To VoPo T VP .. = To Vo T V = Ex: leite fervendo a Pressão normal 13
  14. 14. Transformações Gasosas Estudo Gráfico – Transformação Isobárica V T Quanto maior a inclinação, maior a pressão 1 2 3 P1>P2>P3 14
  15. 15. ♦ Isométrica ou Isocórica– Volume Constante. “Lei de Charles” Conseqüência da Definição Transformações Gasosas To VoPo T VP .. = To Po T P = Ex: Água dentro de uma panela de pressão. 15
  16. 16. Equação de Clapeyron TRnVP ... = P = Pressão V = Volume N = Nº de mols R = Constante universal dos gases T = Temperatura 16
  17. 17. Exercícios  1(UERJ) – Considere um gás ideal, cujas transformações I, II e III são mostradas no diagrama PxV abaixo. P V P1 P2 V1 V2 T T I II III Essas transformações, I a III, são denominadas, respectivamente, de: a) adiabática, isocórica, isométrica b) Isométrica, isotérmica, isobárica c) Isobárica, isométrica, adiabática. d) Isométrica, adiabática, isotérmica 17
  18. 18. Exercícios 2(Mackenzie-SP) Um recipiente de volume V, totalmente fechado, contém 1 mol de um gás ideal, sob pressão p. A temperatura absoluta do gás é T e a constante universal dos gases perfeitos é kelvinmol litroatm R . . 082,0= Se esse gás é submetido a uma transformação isotérmica, cujo gráfico está representado abaixo, podemos afirmar que a pressão no instante em que ele ocupa o volume de 32,8 litros, é: a) 0,1175 atm b) 0,5875 atm c) 0,80 atm d) 1,175 atm e) 1,33 atm P(atm) V(litro) 4,0 32,8 47ºC 1=n KCT 320273º47 =+= kelvinmol litroatm R . . 082,0= lV 8,32= ResoluçãoDados TRnVP ... = 320.082,0.18,32. =P 4,268,32. =P 8,32 4,26 =P atmP 80,0= 18
  19. 19. Exercícios 3 – (UNOPAR-PR) Um sistema gasoso ideal está, inicialmente, sob pressão p e ocupa um volume V à temperatura T. Ao sofrer um aquecimento, sua pressão duplica e sua temperatura triplica. Seu novo volume passa a ser a) 3V b) 2V c) 3V/2 d) 2V/3 e) V/2 Estado inicial Pressão = p Volume = V Temperatura = T Estado Final Pressão = 2p Temperatura = 3T V=? Resolução To VoPo T VP .. = T VP T XP . 3 .2 = V X = 3 .2 3..2 VX = 2 3V X = 19
  20. 20. Exercícios 4 – (MACKENZIE-SP) Certa massa de gás perfeito sofre uma transformação de maneira que seu volume aumenta 20% e sua temperatura absoluta diminui de 40%. Terminada essa transformação, a pressão do gás será a) 50% maior que a inicial. b) 50% menor que a inicial c) 30% maior que a inicial d) 30% menor que a inicial e) Igual a inicial. Admitindo Po = 100 atm Vo = 100 l To = 100 K Então P = ? V = 120 l T = 60 K To VoPo T VP .. = 100 100.100 60 120. = P 1002. =P 2 100 =P atmP 50= Diminuiu 50% 20
  21. 21. Fontes utilizadas 21 http://fizencadeando.blogspot.com.br/

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