1) O documento discute os gases ideais e sua composição de átomos e moléculas em movimento constante, interagindo apenas por colisões. 2) A lei dos gases ideais relaciona pressão, volume, temperatura e número de mols com base no movimento atômico e molecular. 3) A temperatura é proporcional à energia cinética média das moléculas de um gás ideal.

1. No estudo dos gases ideais vemos que um gás é composto por átomos e moléculas, que
se movem de acordo com as leis estabelecidas pela cinemática. Em um gás, suas
partículas normalmente estão muito distantes uma das outras, tendo o vazio entre si.
Vemos também que a principal característica dos gases é de praticamente só existir
interação entre suas partículas quando elas colidem umas com as outras.
Com relação à Lei dos Gases Ideais, podemos dizer que ela nos mostra a relação entre
pressão, volume, temperatura e número de mols. Essa relação é obtida a partir de um
modelo simples para os gases, que permite determinar a relação entre grandezas
macroscópicas a partir do estudo do movimento de átomos e moléculas. A teoria cinética
dos gases se baseia em quatro postulados:
1 – o gás é formado por moléculas que se encontram em movimento desordenado e
permanente. Cada molécula pode ter velocidade diferente das demais.
2 – cada molécula do gás interage com as outras somente por meio de colisões (forças
normais de contato). A única energia das moléculas é a energia cinética.
3 – todas as colisões entre as moléculas e as paredes do recipiente que contém o gás são
perfeitamente elásticas. A energia cinética total se conserva, mas a velocidade de cada
molécula pode mudar.
4 – as moléculas são infinitamente pequenas. A maior parte do volume ocupado por um
gás é espaço vazio.
Partindo desses postulados, Boltzmann e Maxwell mostram que a energia cinética média
do total de moléculas de um gás ideal é proporcional à temperatura conforme a expressão:
Onde k é a constante de Boltzmann e N é o número de moléculas. O valor de k pode ser
calculado a partir da constante dos gases R e do número de Avogadro NA por
A expressão obtida mostra que a temperatura é proporcional à energia cinética média das
moléculas de um gás ideal. Assim, vemos que a temperatura é uma média do grau de
agitação das moléculas de um gás. Usando o número de mols, temos:

2. Quando falamos do comportamento térmico dos gases, devemos retomar a definição a respeito
de Gás. Assim, definimos gás como sendo um fluido que possui as propriedades de
compressibilidade e expansibilidade e que tende a ocupar todo o espaço em que está contido.
Em razão da composição de cada tipo de gás, eles apresentam características distintas, mas
quando são submetidos a baixas pressões e altas temperaturas, esses gases passam a se
comportar de forma semelhante.
Um gás é considerado perfeito ou ideal quando apresenta algumas características como:
- há choques perfeitamente elásticos constantemente entre suas moléculas e as paredes do
recipiente.
- não existem forças de coesão entre as moléculas que estão relativamente muito afastadas
umas das outras.
- o volume da molécula é desprezível comparado ao do gás, sendo assim, elas são tratadas
como pontos materiais etc.
Com base nesses princípios, a caracterização do estado de um gás pode ser feita por um
conjunto de três variáveis: sua temperatura, sua pressão e seu volume. Essas variáveis
recebem o nome de variáveis de estado. Por definição, um gás encontra-se em estado
normal, ou em condições normais de Temperatura e Pressão (CNTP), quando sua pressão é a
atmosfera normal e a 0ºC. A equação de estado do gás perfeito ou ideal é conhecida
como equação de Clapeyron.
A equação de Clapeyron estabelece que a relação entre pressão, volume e temperatura é
diretamente proporcional à quantidade de gás.
A mistura física de gases perfeitos é a reunião de amostras de dois ou mais gases ideais, sem
que ocorram reações químicas entre suas partículas, isto é, as interações existentes são
estritamente físicas. Segundo a equação de Clapeyron temos:
Calculando o número de mols de cada gás antes da mistura, temos:
Como o número de mols da associação é igual à soma de mols dos gases componentes,
temos:
Desta forma, quando lidamos com gases perfeitos, o valor da mistura é a soma das
razões de cada uma das amostras dos gases, antes de fazer parte da mistura.