[1] O documento apresenta os conceitos fundamentais da Teoria Cinética dos Gases, incluindo as leis de Boyle, Charles e Gay-Lussac;
[2] A teoria explica o comportamento dos gases com base no movimento aleatório das partículas que os compõem, e como variáveis como pressão, volume e temperatura influenciam esse movimento;
[3] A lei de Boyle estabelece que, em temperatura constante, o volume de um gás varia inversamente à pressão aplicada.
1. Estudo do Estado Gasoso
Teoria Cinética dos Gases
Professor Augusto Sérgio
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Mergulhadora e tartaruga acima de um recife de corais nas ilhas Caimã
2. Você sabia?
Que a palavra gás é originada do latim
chaos? O termo foi criado pelo médico e
químico flamengo Van Helmont. Gás é
definido, portanto, como um fluido que
pode ser comprimido infinitamente e que
assume a forma do recipiente que contiver.
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3. Vamos assistir um vídeo:
Programa: Aí tem Química
Episódio: Teoria Cinética dos Gases
Produção: Pontifícia Universidade do Rio de Janeiro
( PUC – RIO )
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4. Ar e atmosfera
“Além do mais, nós já estamos submersos !
A atmosfera é como se fosse um grande oceano
sobre as nossas cabeças”
Bruno / Personagem do vídeo
O que é atmosfera?
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6. Lei de Boyle
“O volume de um gás varia inversamente
com a pressão aplicada a ele. Ou seja,
quanto maior a pressão, menor o volume.
E quanto menor a pressão, maior o
volume”.
Joel / Personagem do vídeo
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7. “No pneu você foi aumentando a
quantidade de ar lá dentro, ou seja,
mais ar no mesmo volume, logo,
mais pressão”.
Joel / Personagem do vídeo
Professor Augusto Sérgio
8. Pressão Atmosférica
“Trata-se da pressão exercida pela
atmosfera em um determinado
ponto. É a força por unidade de
área exercida pelo ar contra uma
superfície”.
Luiza / Personagem do vídeo
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11. “Mas eu reparei um detalhe na Lei
de Boyle ( … ) a temperatura
também interfere na pressão dos
gases”?
Luiza / Personagem do vídeo
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12. Para uma massa fixa de gás mantido o volume constante
Aumentando a
Temperatura
Aumenta o grau de agitação molecular
Energia Cinética
Aumenta o número de choques entre as moléculas
Aumenta a Pressão
exercida pelo Gás Professor Augusto Sérgio
13. Teoria Cinética dos Gases
“( … ) As partículas do ar também
estão se chocando permanentemente
contra o lado externo do pneu, contra
a lataria dos carros, contra seu corpo.
É a pressão atmosférica”.
Joel / Personagem do vídeo
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14. Teoria Cinética dos Gases
Por que as partículas de gás não
se depositam no solo pela ação da
gravidade?
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15. Teoria Cinética dos Gases
Cientificamente admite - se que:
Todo gás é formado por partículas
minúsculas que se movimentam
velozmente, de modo livre e
desordenado
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16. Teoria Cinética dos Gases
Por que os gases podem ser
comprimidos e por que se
expandem e se contraem com a
variação de temperatura?
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17. Admite-se que as moléculas dos
gases estão:
Muito afastadas umas das outras-
Há muitos espaços vazios entre as
moléculas
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18. Teoria Cinética dos Gases
Por que um gás exerce pressão
uniforme nas paredes do
recipiente que o contém?
Professor Augusto Sérgio
19. Teoria Cinética dos Gases
O choque das partículas com
o recipiente que as contém,
origina a pressão do gás
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20. Teoria Cinética dos Gases
Admite-se que o choque que
ocorre entre duas partículas
é perfeitamente elástico
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21. Teoria Cinética dos Gases
A pressão do gás depende
do número de partículas
e da temperatura.
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22. Teoria Cinética dos Gases
A Energia Cinética Média das
partículas que constituem o gás
é proporcional á temperatura
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23. Um gás que obedeça a todos os
postulados da Teoria Cinética dos
Gases é chamado de:
“Gás Perfeito ou Ideal”
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24. Explicação do comportamento dos
gases de acordo com a Teoria Cinética
Influência da pressão
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34. Transformações gasosas
Há três mudanças de estado importantes:
Transformação Grandeza Conhecida
constante como Lei de
ISOTÉRMICA temperatura Boyle - Mariotte
ISOBÁRICA pressão Charles - Gay Lussac
ISOCÓRICA volume Charles - Gay Lussac
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35. LEI DE BOYLE - MARIOTTE
“Numa transformação em temperatura
constante, o volume V ocupado por uma Robert Boyle
dada massa de um gás é inversamente
(1627 – 1691)
proporcional à pressão P a que ela está
submetida.”
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36. A lei de Boyle e a transformação isotérmica
Estado inicial Estado final
P .V = K
P1= 1 atm P2 = 2 atm P1 . V1 = P2 . V2
V1 = 2 L V2 = 1 L
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37. A lei de Boyle e a transformação isotérmica
Graficamente, temos:
Estado inicial Estado final
P1= 1 atm P2 = 2 atm
V1 = 2 L V2 = 1 L
P .V = K
P1 . V1 = P2 . V2
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38. Interpretação: P
Suponha um recipiente T = cte.
dotado de êmbolo móvel:
Então, se dobrarmos a V
pressão sobre o êmbolo...
2P Uma vez que T é constante, o grau
T = cte.
de agitação molecular não se altera.
PxV = 2PxV/2
V/2 ... o volume cai à metade!
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41. GRÁFICOS O PRODUTO
(PV) É
CONSTANTE
P PxV
V P
ISOTERMA
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42. Exercícios de fixação:
01. Um gás ocupa um volume de 0,76 L sob pressão de 125mmHg. Na
mesma temperatura, qual será o volume(L) ocupado se a pressão mudar
para 0,1 atm?
T = Constante, Lei de Boyle
P2 = 0,1 atm = 76 mmHg
Estado 1 P1 = 125mmHg Estado 2
V1 = 0,76 L V2 = ?
Aplicando a lei de Boyle:
P1.V1 = P2.V2 125. 0,76 = V2 . 76
V2 = 1,25 L
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43. Exercícios de fixação:
02. Em um cilindro com êmbolo móvel, mantido a 30°C, há 400 cm3 de
gás à pressão de 1,0 atm. Reduzindo a pressão para 152 mmHg. Qual o
volume que o gás ocupará em litros?
T = Constante, Lei de Boyle
P2 = 152 mmHg
Estado 1 P1 = 1atm = 760mmHg Estado 2
V1 = 400 cm3 V2 = ?
Aplicando a lei de Boyle:
P1.V1 = P2.V2 760. 400 = V2 . 152
V2 = 2000 cm3 = 2 L Professor Augusto Sérgio
44. Outra forma de resolver a questão anterior:
Se P2 = 1 P1 Então V2 = 5V1
5
V2 = 5 X 400 = 2000cm3
Em palavras: Em temperatura constante se a pressão final do gás
foi reduzida em cinco vezes da inicial, o volume final aumentará
em cinco vezes do volume inicial.
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