A Relação Pressão e Temperatura

Gases: Relação Pressão e Temperatura

Artur Sponchiado, Matheus Henrique Mesacasa

Palavras-chave: Pressão, Temperatura, gases, Lei de Boyle-Mariotte

INTRODUÇÃO

No experimento utilizou-se a lei de Charles-Gay-Lussac, onde o volume e a temperatura de um gás sempre serão diretamente proporcionais, se a pressão permanecer constante, ou seja, quanto maior for a temperatura, maior será a pressão. Essa lei pode ser calculada pela formula matemática:

Equação 1

[pic 1]

Isso se dá pelo fato de que quanto maior a temperatura, mais as moléculas de gás se expandem, ficam mais agitadas e se chocam com mais intensidade com as paredes do recipiente (CAMEL & FILGUEIRAS,.2013).

A formula de Gay-Lussac é apenas uma variação da formula de Charles, que apresenta qualquer transformação isométrica ou isovolumétrica de um gás ideal, por meio das variáveis de pressão, volume e temperatura.

Equação 2

[pic 2]

Dentro dos gases ideais, também existe a lei de Boyle-Mariotte que afirma que em um sistema fechado, em que a temperatura não varia, quanto mais aumentarmos o volume, mais a pressão diminuiu (VERTCHENKO & DICKMAN,.2012).

Essa lei pode ser demonstrada pela equação a seguir:

Equação 3

[pic 3]

METODOLOGIA

Inicialmente, foi montado o aparelho experimental, colocou-se um kitassato com o gás ambiente equipado à um manômetro de mercúrio e em banho de água em um béquer para garantir a homogeneidade na distribuição do calor, deixando-o o mais coberto de água possível. Utilizou-se uma chapa de aquecimento para o aquecimento.

Mediu-se a temperatura através de um termômetro, marcou-se 26ºC, e a cada 3ºC aumentados, anotava-se a medida da deslocação do mercúrio, repetiu-se o procedimento até a marca de 53ºC.

Posteriormente, os dados foram utilizados nas equações mostradas a seguir para encontrarmos o valor da constante K e para a produção do gráfico.

Utilizou-se a equação 3, para calcular a variação de pressão, utilizou-se 13600 kg/m3 para a densidade do mercúrio e 9,8 m/s2 para gravidade.

Equação 3

[pic 4]

Para calcular a pressão total utilizou-se a equação 4

Equação 4

[pic 5]

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Através da utilização das equações utilizadas, foi possível elaborar o gráfico mostrado a seguir com os resultados:

Gráfico 1: Relação Pressão e temperatura[pic 6]

Fonte: Autores (2023)

Com o gráfico acima é possível entender que a relação entre pressão e temperatura é linear, e quando o volume é constante a pressão é diretamente proporcional à temperatura.

Conforme (CAMEL & FILGUEIRAS,.2013). Isso ocorre porque conforme a temperatura aumenta, a agitação das moléculas também aumenta, causando a expansão do gás e aumentando a interação entre si e as paredes do recipiente.

CONCLUSÃO

Com o experimento e a realização do presente trabalho, foi possível observar a Lei de Boyle e a Lei de Charles com clareza e entender a relação de temperatura e pressão que os gases possuem, e com o auxílio das equações foi possível demonstrar essa relação graficamente de modo que se facilitou o entendimento do conteúdo estudado em sala de aula.