Em Condições Tais Que Um Gás Se Comporta Como Ideal

Reza August 1, 2022
PPT 23.6 A energia interna de um gás ideal PowerPoint Presentation

Os gases são compostos por moléculas que se movem em alta velocidade, colidindo entre si e com as paredes do recipiente que os contêm. O comportamento dessas moléculas é regido pelas leis da termodinâmica, que descrevem o comportamento de sistemas termodinâmicos em equilíbrio.

Quando um gás se comporta como ideal, isso significa que ele obedece a um conjunto de leis que foram desenvolvidas para descrever o comportamento de gases ideais. Essas leis são conhecidas como a lei dos gases ideais.

A Lei dos Gases Ideais

A lei dos gases ideais é uma relação matemática que descreve o comportamento de gases ideais. Essa lei estabelece que:

  • A pressão de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta, se o volume e o número de partículas forem mantidos constantes.
  • O volume de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta, se a pressão e o número de partículas forem mantidos constantes.
  • O volume de um gás é inversamente proporcional à sua pressão, se a temperatura e o número de partículas forem mantidos constantes.
  • O número de partículas de um gás é diretamente proporcional à sua pressão e volume, se a temperatura for mantida constante.

Essa lei é expressa pela equação geral dos gases:

PV = nRT

Onde:

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  • P é a pressão do gás em pascal (Pa)
  • V é o volume do gás em metros cúbicos (m³)
  • n é o número de moléculas do gás
  • R é a constante universal dos gases (8,31 J/mol.K)
  • T é a temperatura absoluta do gás em kelvin (K)

Essa equação pode ser usada para calcular qualquer uma das propriedades de um gás, desde que as outras três sejam conhecidas.

Condições para um Gás se Comportar como Ideal

Nem todos os gases se comportam como ideais em todas as condições. Para que um gás possa ser considerado ideal, ele deve estar em condições específicas:

  • A temperatura do gás deve ser alta o suficiente para que as moléculas se movam rapidamente o suficiente para que o gás possa ser tratado como um fluido contínuo.
  • A pressão do gás deve ser baixa o suficiente para que as moléculas tenham espaço suficiente para se moverem livremente.
  • O volume do gás deve ser grande o suficiente para que as interações entre as moléculas sejam negligenciáveis.
  • As moléculas do gás devem ser não polares e não sofrerem interações intermoleculares significativas.

Se um gás não atender a essas condições, ele não se comportará como ideal.

Desvio do Comportamento Ideal

Mesmo gases que se enquadram nas condições para se comportarem como ideais podem apresentar desvios do comportamento esperado em certas condições.

Esses desvios ocorrem devido a interações intermoleculares entre as moléculas do gás. Por exemplo, moléculas que são polarizadas ou que têm dipolos elétricos podem sofrer atração ou repulsão intermoleculares, o que pode afetar o comportamento do gás.

Os desvios do comportamento ideal são mais comuns em gases a altas pressões ou baixas temperaturas. Nessas condições, as moléculas estão mais próximas umas das outras, o que aumenta a probabilidade de interações intermoleculares.

Aplicações do Comportamento Ideal dos Gases

O comportamento ideal dos gases é usado em diversas aplicações práticas, incluindo:

  • O cálculo de propriedades termodinâmicas de sistemas gasosos, como a entropia, a entalpia e a energia livre.
  • O projeto de processos químicos que envolvem gases, como a produção de amônia, hidrogênio e dióxido de carbono.
  • A análise de dados experimentais em química e física, como a determinação da massa molecular de um gás.

Conclusão

O comportamento ideal dos gases é uma descrição matemática do comportamento de gases que seguem as leis dos gases ideais. Para que um gás se comporte como ideal, ele deve estar em condições específicas de temperatura, pressão, volume e interações intermoleculares. Mesmo gases que se comportam como ideais podem apresentar desvios do comportamento esperado em certas condições. O comportamento ideal dos gases é usado em diversas aplicações práticas, como o cálculo de propriedades termodinâmicas e o projeto de processos químicos.

FAQs

O que é a lei dos gases ideais?

A lei dos gases ideais é uma relação matemática que descreve o comportamento de gases ideais. Ela estabelece que a pressão, o volume, a temperatura e o número de partículas de um gás estão relacionados entre si.

Por que nem todos os gases se comportam como ideais em todas as condições?

Nem todos os gases se comportam como ideais em todas as condições porque o comportamento de um gás é influenciado por diversos fatores, como a temperatura, a pressão, o volume e as interações intermoleculares.

Quais são as aplicações do comportamento ideal dos gases?

O comportamento ideal dos gases é usado em diversas aplicações práticas, incluindo o cálculo de propriedades termodinâmicas, o projeto de processos químicos e a análise de dados experimentais em química e física.

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Reza Herlambang

Eu sou um escritor profissional na área de educação há mais de 5 anos, escrevendo artigos sobre educação e ensino para crianças na escola.

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