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Estudo Dos Gases
Estudo Dos Gases
Estudo Dos Gases
O estudo dos gases compreende a análise da matéria quando se apresenta no estado gasoso.
Um gás é composto por átomos e moléculas e nesse estado físico, um sistema apresenta
pouca interação entre suas partículas.
Variáveis de estados
Quando conhecemos o valor de duas das variáveis de estado podemos encontrar o valor da
terceira, pois elas estão inter-relacionadas.
Volume
Como existe uma grande distância entre os átomos e moléculas que compõem um gás, a força
de interação entre suas partículas é muito fraca.
Por isso, os gases não possuem forma definida e ocupam todo o espaço onde estão contidos.
Além disso, podem ser comprimidos.
L= litro, ml=mililitro, dm3 = decímetro cúbico, cm3 = centímetro cúbico, m3 = metro cúbico.
Pressão
A pressão de um gás está relacionada com o valor médio da velocidade das moléculas que o
compõem. Desta forma, temos uma ligação entre uma grandeza macroscópica (pressão) com
uma microscópica (velocidade das partículas).
Temperatura
T ºC = T k – 273
Exercícios.
1-Faça a conversão:
b) 380 mm Hg em bar
c) 2 bar em mmHg
d) 27º C em K
e) 400 K em ºC
f) 1,8 L em ml
g) 3 dm 3 em cm3
h) 1500 L em m3
Gás Ideal
Sob determinadas condições, a equação de estado de um gás pode ser bastante simples. Um
gás que apresenta essas condições é chamado de gás ideal ou gás perfeito.
Na verdade, o gás perfeito é uma idealização do gás real, entretanto, na prática podemos
muitas vezes utilizar essa aproximação.
No estudo dos gases, é preciso relacionar suas três variáveis, que são: a pressão (P), o
volume (V) e a Temperatura (T).
Ao longo da história, esses estudos foram feitos relacionando essas variáveis, porém sempre
mantendo uma delas constante. Por exemplo, ao se estudar a relação das variações da
pressão de um gás com as variações de sua temperatura, o volume permaneceu constante e
assim por diante.
Vários cientistas realizaram experimentos para entender o comportamento dos gases, porém
três deles se destacaram: o físico e químico irlandês Robert Boyle (1627-1691) e os cientistas
franceses Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) e Jacques Alexandre César Charles (1746-
1823).
Nesse caso, um gás com massa fixa e temperatura constante tem o volume e a pressão
variados. Segundo a Lei de Boyle: o volume ocupado por determinado gás com a
temperatura constante é inversamente proporcional à sua pressão.
Um gás com massa fixa, permanecendo com a pressão constante, tem o volume e a
temperatura variados. Segundo a Lei de Gay-Lussac: o volume ocupado por determinado gás
com a pressão constante é diretamente proporcional à sua temperatura.
Onde T1 e V1 são as variáveis iniciais e T2 e V2 são as variáveis finais.
Um gás com massa e volume fixos sofre variação na sua pressão e na sua temperatura.
Segundo a Lei de Charles: a pressão ocupada por determinado gás com o volume constante é
diretamente proporcional à sua temperatura.
A Equação Geral dos Gases Perfeitos é utilizada para os gases que possuem massa constante
(número de mols) e variação de alguma das grandezas: pressão, o volume e a temperatura.
Exercícios
1- Vinte litros de gás hidrogênio foram medidos a 27ºC e 700 mmHg de pressão. Qual será o
novo volume do gás a 87ºC e 600 mmHg de pressão?
a) 7,2 L.
b) 19,5 L.
c) 20 L
d) 28 L.
e) 75, 2 L.
2-Em um recipiente fechado, certa massa de gás ideal ocupa um volume de 12 litros a 293k. Se
este gás for aquecido até 302k, sob pressão constante, seu volume será:
a) 12,37 L
b) 13,37 L
c) 14,37 L
d) 12 L
e) 13 L
3-(UFSC) O pneu de um automóvel foi regulado de forma a manter uma pressão interna de 21
libras-força por polegada quadrada, a uma temperatura de 14 ºC. Durante o movimento do
automóvel, no entanto, a temperatura do pneu elevou-se a 55 ºC. Determine a pressão interna
correspondente, em libras-força por polegada quadrada, desprezando a variação de volume do
pneu.
4-
O gráfico acima mostra a isoterma de uma quantidade de gás que é levado de um estado 1
para um estado 2. O volume do estado 2, em litros, é:
a) 2 L
b) 4,5 L
c) 6 L
d) 4 L
e) 3 L
5-Um cilindro com êmbolo móvel contém 100mL de CO2 a 1,0 atm. Mantendo a temperatura
constante, se quisermos que o volume diminua para 25 mL, teremos que aplicar uma pressão
igual a:
a) 5 atm.
b) 4 atm.
c) 2 atm.
d) 0,4 atm.
e) 0,1 atm
6-Sem alterar a massa e a temperatura de um gás, desejamos que um sistema que ocupa 800
mL a 0,2 atm passe a ter pressão de 0,8 atm. Para isso, o volume do gás deverá ser reduzido
para:
a) 600 mL.
b) 400 mL.
c) 300 mL.
d) 200 mL.
e) 100 mL.
7-Um recipiente com capacidade para 100 litros contém um gás à temperatura de 27 oC. Este
recipiente e aquecido até uma temperatura de 87oC, mantendo-se constante a pressão. O
volume ocupado pelo gás a 87oC será de:
a) 50 litros.
b) 20 litros.
c) 200 litros.
d) 120 litros.
e) 260 litros.
Isobárica
8-(FEI-SP) Um cilindro munido de êmbolo contém um gás ideal representado pelo ponto 1 no
gráfico. A seguir o gás é submetido sucessivamente à transformação isobárica (evolui do ponto
1 para o ponto 2), isocórica (evolui do ponto 2 para o ponto 3) e isotérmica (evolui do ponto 3
para o ponto 1). Ao representar os pontos 2 e 3 nas isotermas indicadas, conclui-se que:
9-Certa massa de gás hidrogênio ocupa um volume de 100 litros a 5 atm e – 73o C. A que
temperatura, oC, essa massa de hidrogênio irá ocupar um volume de 1000 litros na pressão de
1 atm?
a) 400°C.
b) 273°C.
c) 100°C.
d) 127°C.
e) 157°C.
SIMULADORES
http://lab.concord.org/embeddable.html#interactives/sam/gas-laws/3-volume-pressure-
relationship.json
http://lab.concord.org/embeddable.html#interactives/sam/gas-laws/4-temperature-volume-
relationship.json
http://lab.concord.org/embeddable.html#interactives/sam/diffusion/2-temperature.json
http://lab.concord.org/embeddable.html#interactives/sam/gas-laws/5-temperature-
pressure-relationship.json
http://lab.concord.org/embeddable.html#http://lab.concord.org/interactives/sam/gas-
laws/6-number-volume-relationship.json
https://phet.colorado.edu/sims/html/gases-intro/latest/gases-intro_pt_BR.html