A LEI DOA GASES IDEAIS

Resumo

O experimento proposto pelo professor, em laboratório computacional, consistia em realizar testes com um gás ideal através de recursos computacionais, onde um software baixado de um site para fins educacionais simulava uma experiência com moléculas de gases consideradas este como um gás ideal.

 

Introdução

Um gás é formado por átomos, sejam estes livres ou unidos na forma de molécula, que ocupam totalmente o volume do recipiente em que se encontram e exercem uma pressão sobre as paredes, geralmente é possível atribuir uma temperatura a este gás.

Para a analise da teoria cinética dos gases, inicialmente é necessário medir a quantidade de gás presente em uma determinada amostra, que envolve o numero de Avogadro, este dado por:

NA= 6,022 x 1023 mol-1

O numero de mols (n) contidos em uma amostra de qualquer substancia é igual à razão entre o numero de moléculas (N) da amostra e o numero de moléculas em um mol (NA):

[pic 1]

As condições que favorecem para que qualquer gás real seja tratado ou esteja em um regime de um gás ideal, são as medidas de baixas concentrações de gás (ou uma mistura de gases), que quando em quantidades cada vez menores tendem a desaparecer as diferenças de pressão quando mantidos sobre uma temperatura e volume constantes, onde acabam obedecendo à relação:

[pic 2]

   

Onde:

p= pressão absoluta

V= volume do gás ou recipiente que o contém

n= Numero de mols do gás

T= Temperatura em kelvins

O fator R é denominado por constante dos gases ideais e possui o mesmo valor para todos os gases (R= 8,31 J/mol.K). Esse fator R quando dividido pelo numero de Avogadro, obtém-se a constante de Boltzmann (k).

[pic 3]

Sendo assim, possível relacionar que:

[pic 4]

Obtendo novamente a equação da lei dos gases ideais na seguinte forma:

[pic 5]

“Embora não exista na natureza gases com as propriedades exatas de um gás ideal, todos os gases reais se aproximam do estado ideal em concentrações suficientemente baixas, ou seja, em condições em que as moléculas estão tão distantes umas das outras que praticamente não interagem. Assim, o conceito de gás ideal nos permite obter informações úteis a respeito do comportamento limite dos gases reais.” (Halliday, 2012).

Referencias bibliográficas

TIPLER, Paul A.. Física: para cientistas e engenheiros. 5ª ed. Rio de Janeiro..

R. Resnick, D. Halliday, e J. Merrill, Fundamentos de Física, vol. 2 Mecânica, 8a ed., LTC (2012).