A Compressão e expansão dos gases

[pic 1]Universidade do Sul de Santa Catarina

Professora: Suzana Cimara Batista

Matéria: Química Geral

Grupo: Erica Cardoso Machado, Gabriela Romagna das Neves, Gustavo Gregório Maccari, Isabel Bianchini Nunes, Pâmela Marcon e Stefany Zimmermann Machado

Compressão e Expansão dos Gases

Gás Ideal ou Perfeito

É aquele que obedece rigorosamente a leis de Boyle, Charles e Gay-Lussac. Tais gases existem somente na teoria porque, segundo a teoria cinética dos gases, o volume ocupado pelas moléculas seria desprezível se comparado aos espaços intermoleculares. Na prática, o volume ocupado pelas moléculas não pode ser desprezado quando o gás estiver submetido a altas pressões. Nesse caso, as moléculas se aproximam e as forças intermoleculares tornam-se bastante pronunciadas, principalmente em baixas temperaturas, quando a agitação molecular diminui. Além disso, o que gás ideal deve estar em condições de pureza absoluta, o que dificilmente se verifica na prática.

 Gás Real

É o que existe na natureza (He, H, O...). O gás real apresenta comportamento diferente do gás ideal devido às interações intermoleculares.

São as impurezas em suspensão que alteram a solubilidade e as demais propriedades físicas, desviando seu comportamento do gás ideal. O comportamento do gás real aproxima-se muito do gás ideal a baixas pressões e altas temperaturas.

Expansão Livre

Considerando um recipiente de paredes rígidas, isolado termicamente, dividido por uma partição. Supondo que um dos compartimentos contenha gás e o outro esteja vazio.

Se removermos a partição, o gás sofre o que é conhecido como expansão livre na qual não há realização de trabalho nem transferência de calor.

Pela primeira lei da termodinâmica (∆U=Q-W, onde ∆U é a variação de temperatura, Q é o calor e W é o trabalho), como Q e W não sofrem alteração temos que a energia interna permanece inalterada. A energia interna de um gás depende diretamente da variação de temperatura que esse gás sofre.

Expansão Adiabática

Um processo adiabático é aquele no qual nenhum calor entra ou sai do sistema. Quando um gás sofre uma expansão adiabática contra uma força de oposição, há um resfriamento, que ocorre pelo fato de que a energia do gás deve ser consumida a fim de realizar um trabalho de expansão. Como esta energia vem somente do gás, a energia cinética das moléculas diminui.

Compressão

Compressão é o resultado da aplicação de uma força de compressão a um material, resultando em uma redução ao seu volume.

Por que a pressão de um gás aumenta quando ele é comprimido? A resposta a esta pergunta diz respeito ao movimento das moléculas do gás em um frasco fechado.

[pic 2]

Partículas em vermelho: moléculas nos estado gasoso

Em um espaço menor, as moléculas ficam mais concentradas. Ao comprimir um gás, esse passa a exercer certa pressão sobre as paredes do recipiente. O movimento rápido e contínuo das moléculas colidindo com as paredes é que torna o fenômeno possível.