Capítulo. UNidAde d estudo dos gases e termodinâmica
|
|
- Maria do Carmo Damásio Medina
- 5 Há anos
- Visualizações:
Transcrição
1 UNidAde d estudo dos gases e termodinâmica Caítulo 8 Estudo A ressão, a temeratura e o volume dos gases erfeitos se relacionam or leis simles que são interretadas or dois ontos de vista, o macroscóico e o microscóico. dos gases funcionamento de um balão de ar quente se O baseia na variação da densidade do ar existente no balão. Essa variação é ocasionada elo aquecimento ou resfriamento do ar, ermitindo que o balão suba ou desça conforme a necessidade do iloto. 8.1 As transformações gasosas A modificação de elo menos duas variáveis de estado caracteriza uma transformação gasosa. 8.2 Conceito de mol. Número de Avogadro O número de Avogadro é uma das constantes mais imortantes da Física e da Química. 8.3 Equação de Claeyron A equação de Claeyron relaciona as três variáveis de estado de um gás ideal com seu número de mols. 8.4 Teoria cinética dos gases A teoria cinética dos gases ermitiu a criação de um modelo microscóico que exlica o comortamento global de um gás ideal.
2 Seção 8.1 As transformações gasosas Objetivos Estudar o comortamento de um gás ideal. Conhecer as grandezas que caracterizam o estado de um gás ideal. Relacionar ressão e temeratura na transformação isométrica (ou isocórica) de uma dada massa de gás ideal. Relacionar volume e temeratura na transformação isobárica de uma dada massa de gás ideal. Relacionar ressão e volume na transformação isotérmica de uma dada massa de gás ideal. Termos e conceitos comressibilidade de um gás exansibilidade de um gás variáveis de estado isométrica isobárica isotérmica isoterma A comressibilidade e a exansibilidade são características mais notáveis dos gases. Assim, gás é um fluido que sofre grandes variações de volume quando submetido a ressões relativamente equenas e que tende a ocuar todo o esaço que lhe é oferecido. Os conceitos aresentados no resente caítulo valem ara os chamados gases erfeitos (ou ideais). Gás ideal ou erfeito é um gás hiotético, isto é, um modelo, definido ara que as grandezas que o caracterizam ossam ser relacionadas or exressões matemáticas simles. A teoria cinética dos gases é formulada adiante, na seção 8.4, estabelecendo as características dos gases ideais, mas desde já odemos trabalhar com algumas de suas roriedades. Assim, as moléculas de um gás ideal não aresentam volume rório, de modo que o volume ocuado elo gás corresonde ao volume dos vazios entre suas moléculas, ou seja, ao volume do reciiente que o contém. Outra característica do gás ideal é a inexistência de forças coesivas entre suas moléculas. Por isso ele não sofre mudança de fase; quaisquer que sejam suas condições, ele está semre na fase gasosa. Um gás real, isto é, um gás que existe na Natureza (oxigênio, nitrogênio, hidrogênio etc.) ode aresentar um comortamento que se aroxima do revisto ara o gás ideal, em determinadas condições, como analisaremos osteriormente. Nessa situação, alicamos ao gás real as relações estabelecidas ara o gás ideal. O estado de um gás é caracterizado elos valores assumidos or três grandezas, o volume (V), a ressão () e a temeratura (T), que constituem as variáveis de estado. Certa quantidade de gás sofre uma transformação de estado quando se modificam ao menos duas das variáveis de estado. Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica 148 Transorte de gás liquefeito, em cilindro de alta ressão. É imossível ara um gás a alteração de aenas uma variável de estado. Quando varia uma dessas grandezas, necessariamente elo menos outra variável também se altera. Vamos estudar as transformações em que uma das variáveis se mantém constante, variando ortanto as outras duas. Esse estudo é eminentemente exerimental e dele se concluem as leis que descrevem essas transformações.
3 1 Transformação isocórica Uma transformação gasosa na qual a ressão e a temeratura T variam e o volume V é mantido constante é chamada transformação isocórica (do grego: isos, igual; koros, volume) ou transformação isométrica. Considere certa massa de um gás ideal que ocua inicialmente um volume V, e aresenta ressão 1 e temeratura T 1. Se ele for aquecido até uma temeratura T 2 e seu volume for mantido constante, sua ressão se eleva ara um valor 2 (fig. 1). 1 ; T 1 2 ; T 2 Figura 1. Transformação isocórica. O êmbolo é travado ara que o volume V se mantenha constante. Verifica-se exerimentalmente que as ressões e as temeraturas absolutas nesse rocesso relacionam-se ela fórmula: T 1 A volume constante, a ressão e a temeratura absoluta de um gás ideal são diretamente roorcionais. Por diretamente roorcional entenda que, quando a ressão aumenta, a temeratura absoluta aumenta na mesma roorção; quando a ressão diminui, a temeratura absoluta diminui na mesma roorção. Essa relação foi descoberta or dois físicos franceses, Charles e Gay-Lussac, e é comumente conhecida elo nome de lei de Charles ara a transformação isocórica. De acordo com essa lei, a temeratura de um gás ideal a volume constante diminui à medida que se reduz sua ressão. Portanto, a temeratura mais baixa que tem significado físico corresonde à ressão nula do gás resfriado isocoricamente. Essa temeratura é 273,15 wc (que se costuma aroximar ara 273 wc) ou 0 K (zero kelvin). T 2 A temeratura de 273,15 wc (0 K) é denominada zero absoluto. Jacques Charles ( ), físico francês. Verificou a interdeendência entre volume e temeratura (ressão constante) e ressão e temeratura (volume constante) ara um gás. Joseh Louis Gay-Lussac ( ), físico e químico francês. Entre vários outros trabalhos imortantes, confirmou as conclusões obtidas or Charles ara a transformação isocórica de um gás. Caítulo 8 Estudo dos gases 149
4 Graficamente, se reresentarmos a ressão em ordenadas e a temeratura absoluta T em abscissas, obtemos uma reta que assa ela origem. Trata-se de uma função linear, isto é, a ressão é diretamente roorcional à temeratura absoluta (fig. 2A). A figura 2B indica a mesma transformação isocórica quando se reresenta em abscissas a temeratura exressa em graus Celsius (wc). A B Figura 2. Observe que no zero absoluto (0 K ou 273 wc) a ressão do gás se tornaria nula. Essa situação é irrealizável T (K) θ ( C) Na transformação isocórica, o volume V é uma função constante em relação à ressão (fig. 3A) e em relação à temeratura T (fig. 3B). A V B V 0 2 Transformação isobárica 0 Figura 3. Transformação isocórica: V é função constante em relação à ressão e à temeratura. Uma transformação gasosa na qual o volume V e a temeratura T variam e a ressão é mantida constante é chamada transformação isobárica (do grego: isos, igual; baros, ressão). Submetendo certa massa de gás ideal ao rocesso exerimental da figura 4, no qual a ressão se mantém constante, verifica-se que, quando a temeratura absoluta aumenta de T 1 ara T 2, o volume aumenta de V 1 ara V 2. Esses valores relacionam-se ela fórmula: T (K) V 1 5 V 2 T 1 T 2 Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica Sob ressão constante, o volume e a temeratura absoluta de um gás ideal são diretamente roorcionais. Essa relação constitui a lei de Charles ara a transformação isobárica. V 1 ; T 1 V 2 ; T 2 Figura 4. Transformação isobárica. 150
5 Se reresentarmos o volume V em ordenadas e a temeratura T em abscissas, o gráfico da fórmula anterior (o volume é diretamente roorcional à temeratura absoluta) será uma reta que assará ela origem (função linear), como na figura 5A. A figura 5B indica a mesma transformação isobárica, quando se coloca em abscissas a temeratura em graus Celsius. A B V V Figura 5. Observe que no zero absoluto (0 K ou 273 wc) o volume do gás se reduziria a zero. Essa situação é irrealizável T (K) θ ( C) Na transformação isobárica, a ressão é uma função constante em relação ao volume V (fig. 6A) e em relação à temeratura T (fig. 6B). A B 0 3 Transformação isotérmica V 0 T (K) Figura 6. Transformação isobárica: é função constante em relação ao volume e à temeratura. Uma transformação gasosa na qual a ressão e o volume V variam e a temeratura T é mantida constante é chamada transformação isotérmica (do grego: isos, igual; termo, temeratura). Se mantivermos certa massa de gás ideal em temeratura constante T, verificamos exe ri men tal mente que, se o volume for reduzido de um valor inicial V 1 ara um valor final V 2, a ressão aumenta do valor inicial 1 ara o valor final 2 (fig. 7). Figura 7. Transformação 1 ; V 1 isotérmica. 2 ; V 2 1 V V 2 3 ; V 3 Dessa maneira, na transformação isotérmica vale a fórmula: A ressão e o volume de um gás ideal, mantido em temeratura constante, são inversamente roorcionais. Caítulo 8 Estudo dos gases 151
6 Por inversamente roorcionais entenda que, quando a ressão aumenta, o volume decresce na mesma roorção e vice-versa. Essa relação é chamada lei de Boyle*, em homenagem ao físico que a descobriu. Se reresentarmos a ressão em ordenadas e o volume V em abscissas, o gráfico que exressa a lei de Boyle (a ressão é inversamente roorcional ao volume) é uma curva denominada isoterma, corresondente a um ramo de hiérbole equilátera (fig. 8). Observe que, se a transformação isotérmica se realizar numa temeratura Te T, o valor do roduto V será mais elevado, e ortanto a hiérbole reresentativa ficará mais afastada dos eixos V 1 V 2 V 1 V 2 T' > T T = constante Figura 8. Gráfico reresentando a transformação isotérmica. V T = constante Entre na rede No endereço eletrônico htt:// (em inglês, acesso em julho/2009), você encontra uma simulação da lei de Boyle. No endereço eletrônico htt:// (acesso em julho/2009), você oderá analisar, or meio de simulações, as leis que regem as transformações gasosas. Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica exercícios resolvidos R. 41 O volume ocuado or certa massa de um gás ideal varia com a temeratura absoluta de acordo com a tabela: V (m 3 ) 1,0 1,5 2,5 3,5 6,5 T (K) a) Que tio de transformação o gás está sofrendo? b) Construa um gráfico com os valores da tabela, colocando o volume (V) em ordenadas e a temeratura absoluta (T) em abscissas. Solução: a) Perceba que a relação entre o volume (V) e a temeratura (T) é a mesma ara todos os valores da tabela: V T , , , , constante Portanto, o gás está sofrendo uma transformação isobárica, isto é, a ressão se mantém constante. b) Lançando os valores no diagrama V # T, obtemos o gráfico reresentado abaixo V (m 3 ) Note que o rolongamento da reta obtida assa ela origem, onto que corresonde ao zero absoluto. Resostas: a) Transformação isobárica; b) (gráfico). T (K) 152 * BOYLE, Robert ( ), físico e químico irlandês, é autor de trabalhos sobre a combustão e a comressibilidade do ar.
7 R. 42 A ressão de um gás ideal varia com a temeratura absoluta de acordo com a tabela: (N/m 2 ) , , , T (K) a) Que tio de transformação o gás está sofrendo? b) Construa um gráfico com os valores da tabela, colocando a ressão () em ordenadas e a temeratura absoluta (T) em abscissas. Solução: a) Analisando a tabela, ercebe-se que se mantém constante a relação entre os valores da ressão () e os corresondentes valores da temeratura absoluta (T): , , constante T Portanto, o gás está sofrendo uma transformação isocórica ou isométrica, isto é, o volume ermanece constante. b) Colocando os valores da tabela no diagrama # T, obtemos uma reta cujo rolongamento assa ela origem (onto que corresonde ao zero absoluto), como reresentado abaixo. 100 ( 10 3 N/m 2 ) 75 37, , Resostas: a) Transformação isocórica; b) (gráfico). R. 43 O gráfico reresenta uma transformação isotérmica de certa quantidade de gás ideal e três estados intermediários A, B e C dessa massa gasosa. Usando os dados aresentados, determine a ressão corresondente ao estado B e o volume corresondente ao estado C. (atm) 4,0 B 1,0 A B C T (K) 0 0,10 0,20 V C V (m 3 ) Solução: Tratando-se de uma transformação isotérmica, vale a lei de Boyle, isto é, o roduto da ressão elo volume V ermanece constante durante o rocesso. Então: 4,0 3 0,10 5 B 3 0,20 ] B 5 2,0 atm Observe que a ressão se reduz à metade do valor inicial e o volume corresondente dobra, o que se justifica elo fato de que ressão e volume são grandezas inversamente roorcionais. Alicando-se novamente a lei de Boyle entre os estados A e C, teremos: A V A 5 C V C A ressão em C vale: C 5 1,0 atm. Substituindo, vem: 4,0 3 0,10 5 1,0 3 V C ] V C 5 0,40 m 3 Observe novamente a roorcionalidade inversa entre a ressão e o volume. Enquanto a ressão reduz-se à quarta arte do valor C A #, o volume quadrulica (V C 5 4V A ). Resostas: 2,0 atm e 0,40 m 3 A V A 5 B V B Substituindo os valores dados no gráfico ( A 5 4,0 atm, V A 5 0,10 m 3 e V B 5 0,20 m 3 ), vem: Caítulo 8 Estudo dos gases 153
8 exercícios roostos P. 132 Calcule a variação de volume sofrida or um gás ideal que ocua inicialmente o volume de 10 c a 127 wc, quando sua temeratura se eleva isobaricamente ara 327 wc. P. 133 A tabela mostra como varia o volume V de certa quantidade de um gás ideal em função da temeratura absoluta T. Volume (cm 3 ) Temeratura (K) a) Determine o tio de transformação que o gás está sofrendo. b) Trace o gráfico corresondente a essa transformação, colocando, em ordenadas, os valores do volume, e em abscissas, os valores corresondentes da temeratura absoluta. P. 134 (Faa-SP) Um reciiente que resiste até a ressão de 3, N/m 2 contém gás erfeito sob ressão 1, N/m 2 e temeratura 27 wc. Desrezando a dilatação térmica do reciiente, calcule a máxima temeratura que o gás ode atingir. P. 135 Num certo rocesso, a ressão de determinada quantidade de gás erfeito varia com a temeratura absoluta, como mostra a tabela. Pressão (atm) Temeratura (K) 1, , , , , a) Determine o tio de transformação que o gás está sofrendo. b) Trace o gráfico corresondente a essa transformação, colocando, em ordenadas, os valores da ressão, e em abscissas, os valores corresondentes da temeratura absoluta. Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica P. 136 Sob ressão de 5 atm e à temeratura de 0 wc, um gás ideal ocua um volume de 45 c. Determine sob que ressão o gás ocuará o volume de 30 c, se for mantida constante a temeratura. P. 137 O gráfico reresenta a isoterma de certa massa de um gás ideal que sofre uma transformação a temeratura constante. 5,0 B 1,0 (atm) A B 0 0,50 0,80 V V (m 3 C ) C 154 Com base nos valores informados no gráfico, determine a ressão corresondente ao estado B e o volume corresondente ao estado C.
9 Seção 8.2 Conceito de mol. Número de Avogadro Objetivos Comreender a definição de mol. Conceituar massa molar de uma substância. Termos e conceitos número de Avogadro número de mols Em Química, o termo mol é definido como a quantidade de matéria que contém um número invariável de artículas (átomos, moléculas, elétrons ou íons). Esse número invariável de artículas é a constante de Avogadro ou número de Avogadro*, uma das mais imortantes constantes da Física e da Química. Seu valor aroximado é: Portanto, 1 mol de um gás é um conjunto de 6, moléculas desse gás. Assim, 1 mol de oxigênio (O 2 ) encerra 6, moléculas de oxigênio; 1 mol de hidrogênio (H 2 ) é constituído or 6, moléculas de hidrogênio. É imortante notar que 1 mol de oxigênio (O 2 ) não tem a mesma massa que 1 mol de hidrogênio (H 2 ), do mesmo modo que uma dúzia de bolinhas de chumbo não tem a mesma mas sa que uma dúzia de bolinhas de isoor. De fato, cada molécula de oxigênio tem maior massa que cada molécula de hidrogênio; logo, 6, moléculas de oxigênio (1 mol de oxigênio) têm maior massa que 6, moléculas de hidrogênio (1 mol de hidrogênio). O número de mols (lural de mol) n contido em certa massa m (em gramas, como é usual neste estudo) da substância ode ser obtido or regra de três simles e direta: 1 mol n mols N A 5 6, ** massa de 1 mol m m ] n 5 massa de 1 mol A massa de 1 mol de moléculas em gramas, isto é, a massa de 6, moléculas da substância é denominada massa molar da substância e é reresentada or M. Assim, a fórmula anterior é usualmente escrita como segue: n 5 m M Por exemlo, a massa molar do oxigênio (O 2 ) vale M 5 32 g/mol; logo, na massa m 5 96 g de oxigênio há o seguinte número de mols: * ** n 5 96 g 32 g/mol 5 3 mol Amostras contendo 46 g de álcool etílico e 18 g de água, que corresondem a 1 mol de cada uma dessas substâncias. AVOGADRO, Amedeo ( ), advogado e físico italiano, é o fundador da moderna teoria atômico-molecular. Ocuou-se ainda da Eletroquímica e da Físico-Química. O valor de suas obras só foi reconhecido ostumamente. O valor mais exato da constante de Avogadro, segundo medições realizadas em 2002, é N A 5 6, Caítulo 8 Estudo dos gases 155
10 Seção 8.3 Equação de Claeyron Objetivos Conhecer a equação de Claeyron. Verificar que o valor da constante universal dos gases erfeitos deende das unidades utilizadas. Analisar a lei geral dos gases erfeitos e alicá-la ara obter as fórmulas das transformações isocórica, isobárica e isotérmica. Termos e conceitos CNTP TPN As variáveis de estado de um gás ideal (, V e T) estão relacionadas com a quantidade de gás. O físico francês Claeyron estabeleceu que o quociente V é diretamente roorcional ao número n de mols de um T gás ideal. Para indicar que V T é roorcional a n, escreve-se V 5 Rn, sendo R T uma constante de roorcionalidade, igual ara todos os gases. Assim, R não é uma constante característica de um gás, mas uma constante universal chamada de constante universal dos gases erfeitos. Seu valor deende unicamente das unidades das variáveis ressão, volume e temeratura. Se a ressão está em atmosferas (atm), o volume em litros (c) e a temeratura absoluta em kelvins (K), R vale: R 5 0,082 atm 3 c mol 3 K Como 1 atm 5 1, N/m 2 e 1 c m 3, a constante R no Sistema Internacional de Unidades (SI) é exressa em relação à unidade de energia (joule): R 5 0, , N/m m 3 mol 3 K ] R 5 8,31 J/mol 3 K ] Retomando a fórmula roosta or Claeyron, temos: Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica 156 Paul-Émile Claeyron ( ), físico e engenheiro francês. São notáveis seus trabalhos no camo da Termodinâmica. V T 5 Rn ] V 5 nrt Essa fórmula é conhecida como equação de Claeyron, sendo válida ara os gases ideais ou erfeitos. Como o número n de mols é n 5 m, em que m é a massa do gás e M M sua massa molar, a equação de Claeyron também ode ser escrita da seguinte maneira: V 5 m M RT Nessas fórmulas, a temeratura T é semre exressa em kelvin (K).
11 Lei geral dos gases erfeitos Consideremos dois estados distintos de uma mesma massa gasosa: Estado : 1 ; V 1 ; T 1 Estado : 2 ; V 2 ; T 2 Alicando a equação de Claeyron aos dois estados: 1 V 1 5 nrt 1 2 V 2 5 nrt 2 Dividindo membro a membro as equações e, temos: 1 V 1 5 T 1 ] 2 V 2 T 2 1 V 1 5 2V 2 T 1 T 2 Essa é a reresentação algébrica da lei geral dos gases erfeitos, relacionando dois estados quaisquer de uma dada massa de um gás. Observe que, da lei geral dos gases erfeitos, odemos chegar às fórmulas das transformações isobárica, isocórica e isotérmica que originalmente foram obtidas or meio de exeriências. Se V 1 5 V 2 (transformação isocórica): Se (transformação isobárica): T 1 T 2 Caítulo 8 Estudo dos gases V 1 5 V 2 T 1 Se T 1 5 T 2 (transformação isotérmica): 1 V V 2 T 2 Diz-se que um gás está em condições normais de ressão e temeratura (CNPT), ou a temeratura e ressão normais (TPN), quando esse gás se encontra sob ressão de 1 atm e à temeratura de 0 wc. CONDIÇÕES NORMAIS DE PRESSÃO E TEMPERATURA (CNPT) Temeratura: 0 wc K Pressão: 1 atm N/m 2 Conteúdo digital Moderna PLUS htt:// Atividade exerimental: Realizando uma transformação gasosa 157
12 exercícios resolvidos R. 44 Um mol de certo gás ideal exerce a ressão de 1 atm a 0 wc (273 K). Sendo a constante universal dos gases erfeitos R 5 0,082 atm 3 c, determine o volume ocuado or esse gás. mol 3 K Solução: São dados: 5 1 atm; n 5 1 mol; R 5 0,082 atm 3 c ; T K. Substituindo esses valores na mol 3 K equação de Claeyron, vem: V 5 nrt ] 1 3 V , ] V 5 22,4 c Resosta: 22,4 litros Observação: O resultado obtido é o volume ocuado or um mol do gás, isto é, or 6, moléculas, sendo denominado volume molar. Seu valor é indeendente da natureza do gás, deendendo somente das condições de ressão e temeratura em que o gás se encontra. O valor encontrado no exercício (22,4 c) é o volume molar nas condições normais de ressão e temeratura (1 atm; 0 wc). R. 45 Certa massa de um gás ideal ocua o volume de 49,2 c sob ressão de 3 atm e temeratura de 27 wc. A constante universal dos gases erfeitos vale R 5 0,082 atm 3 c mol 3 K. Determine: a) o número n de mols do gás; b) a massa do gás, sendo a massa molar M 5 28 g/mol; c) o volume de um mol (volume molar) desse gás nas condições de ressão e temeratura consideradas. Solução: a) São dados: 5 3 atm; V 5 49,2 c; R 5 0,082 atm 3 c ; T ] T K mol 3 K Substituindo esses valores na equação de Claeyron, V 5 nrt, obtemos: ,2 5 n 3 0, ] n 5 147,6 24,6 ] n 5 6 mols b) O número de mols ode ser exresso or n 5 m ; ortanto, m 5 nm. Sendo n 5 6 mols e M M 5 28 g/mol, vem: m ] m g Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica 158 c) Para o cálculo do volume molar, alicamos a equação de Claeyron, V 5 nrt, ara encontrar o volume de gás corresondente a n 5 1 mol, com R 5 0,082 atm 3 c e T K, vem: mol 3 K 3 3 V , ] V 5 8,2 c Portanto, esse valor (8,2 c) reresenta o volume molar do gás sob ressão de 3 atm e à temeratura de 300 K,diferente, ortanto, do volume molar nas condições normais de ressão e temeratura (22,4 c). Resostas: a) 6 mols; b) 168 g; c) 8,2 litros R. 46 Certa massa de gás ideal exerce ressão de 3,0 atm quando confinado a um reciiente de volume 3,0 c à temeratura de 27 wc. Determine: a) a ressão que exercerá essa mesma massa quando colocada num reciiente de volume 3,5 c e à temeratura de 177 wc; b) o volume que deveria ter o reciiente ara que a ressão dessa mesma massa gasosa fosse 2,0 atm à temeratura de 23 wc. Solução: a) O estado inicial da massa gasosa corresonde aos seguintes valores ara as variáveis de estado: 1 5 3,0 atm; V 1 5 3,0 c; T ] T K
13 No estado final, temos: V 2 5 3,5 c; T ] T K Alicando a lei geral dos gases erfeitos: 1 V 1 5 2V 2 ] T 1 T 2 1 V 1 5 3V 3 T 1 T 3 ] 3,0 3 3, ,5 2 ] ,86 atm b) O estado final, nesse caso, corresonde a 3 5 2,0 atm e T , isto é, T K. Substituindo esses valores na lei geral dos gases erfeitos, obtemos: Resostas: a) 3,86 atm; b) 3,75 litros 3,0 3 3, ,0 3 V ] V 3 5 3,75 c R. 47 Certa massa de gás ideal, sob ressão de 3 atm, ocua o volume de 20 c à temeratura de 27 wc (300 K). Determine: a) o volume ocuado elo gás a 127 wc, sob ressão de 6 atm; b) a ressão que o gás exerce a 27 wc, quando ocua o volume de 40 litros; c) em que temeratura o volume de 40 c do gás exerce a ressão de 5 atm. Solução: a) De acordo com a lei geral dos gases erfeitos: 1V 1 5 2V 2 T 1 Temos: V c; atm; T K; atm; T ] T K Com esses valores, obtemos: T 2 c) Temos: 1V 1 5 2V 2 T 1 T V ] V ] V ,3 c b) A temeratura é a mesma, relativamente às condições iniciais: T 1 5 T K De 1V 1 5 2V 2, vem: 1 V V 2 (lei de Boyle). T 1 T 2 Sendo V c, atm e V c, obtemos: Dados: V c; atm; T K; V c; atm Substituindo esses valores na fórmula acima, obtemos: ] T T 2 3 Resostas: a) 13,3 litros; b) 1,5 atm; c) K ] ] 2 5 1,5 atm ] T K R. 48 Um reciiente indilatável contém 6,0 mols de um gás erfeito à temeratura de 227 wc. Um manômetro acolado ao reciiente acusa certa ressão. Determine o número de mols do gás que deve escaar ara que o manômetro não acuse variação de ressão quando o sistema for aquecido até a temeratura de 327 wc. Solução: De uma situação ara outra não se alteram nem ressão nem volume. Alicando a equação de Claeyron às duas situações, obtemos: V 5 n 1 RT 1 V 5 n 2 RT 2 Igualando e, vem: n 1 RT 1 5 n 2 RT 2 ] n 2 5 n 1T 1 T 2 Mas: n 1 5 6,0 mol; T ] T K; T ] T K; então: O número de mols que escaa será dado or: 6, n 2 5 ] n 2 5 5,0 mols 600 Caítulo 8 Estudo dos gases Sn 5 n 1 n 2 ] Sn 5 6,0 5,0 ] Sn 5 1,0 mol Resosta: 1,0 mol 159
14 exercícios roostos P. 138 Sob ressão e temeratura normais (1 atm; 0 wc), o mol de um gás ideal ocua o volume de 22,4 c (volume molar a TPN). Sendo o número de Avogadro N A 5 6, , determine o número de moléculas do gás existente no volume de 112 c do gás, medido nas mesmas condições de ressão e temeratura. P. 139 Certa massa de metano, cuja massa molar é M 5 16 g/mol, ocua volume de 123 c sob ressão de 2 atm e à temeratura de 327 wc. Sendo R 5 0,082 atm 3 c a constante universal dos gases mol 3 K erfeitos e considerando o metano um gás ideal, determine: a) o número n de mols do gás; b) a massa do metano; c) o volume molar do metano nas condições consideradas. P. 140 (EEM-SP) Um balão é inflado com oxigênio (M 5 32 g/mol), suosto um gás ideal, ficando com volume V 5 2,0 c e ressão 5 1,5 atm. Esse enchimento é feito à temeratura J 5 20 wc. O balão arrebenta se a ressão atingir 2,0 atm. Aquecendo-se o balão, observa-se que, imediatamente antes de arrebentar, o seu volume é 3,0 dado: R 5 0,082 atm 3 c mol 3 K #. a) Calcule a temeratura em que ocorre o arrebentamento. b) Calcule a massa de oxigênio que foi colocada no balão. P. 141 Certa massa de gás erfeito, a 30 wc de temeratura, está contida em um cilindro de cm 3. Se a ressão inicial de 10 N/m 2 mudar ara 50 N/m 2, ao mesmo temo que o volume é reduzido ara 500 cm 3, qual será sua temeratura em graus Celsius no final do rocesso? P. 142 (Fuvest-SP) Uma certa massa de gás ideal, inicialmente à ressão 0, volume V 0 e temeratura T 0, é submetida à seguinte sequência de transformações: I. É aquecida a ressão constante até que a temeratura atinja o valor 2T 0. II. É resfriada a volume constante até que a temeratura atinja o valor inicial T 0. III. É comrimida a temeratura constante até que atinja a ressão inicial 0. a) Calcule os valores da ressão, temeratura e volume no final de cada transformação. b) Reresente as transformações num diagrama ressão versus volume. P. 143 (Vunes) Ar do ambiente a 27 wc entra em um secador de cabelos (aquecedor de ar) e dele sai a 57 wc, voltando ara o ambiente. Qual é a razão entre o volume de uma certa massa de ar quando sai do secador e o volume dessa mesma massa quando entrou no secador? Suonha que o ar se comorte como um gás ideal. Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica P. 144 (FEI-SP) Um reservatório contém 15 kg de gás erfeito à ressão 1 5 3,0 atm. Sangra-se o reservatório e a ressão do gás cai ara 2 5 2,8 atm. Suondo que a temeratura não varie, qual é a massa Sm de gás retirada do reservatório? P. 145 (Fuvest-SP) Um cilindro metálico, fechado com tama, contém 6,0 mols de ar à ressão de 4,0 atm e à temeratura ambiente. Abre-se a tama do cilindro. Deois de seu conteúdo ter entrado em equilíbrio termodinâmico com o ambiente, qual é o número de mols que ermanecerão no cilindro? (A ressão atmosférica é 1,0 atm e o ar é admitido como sendo gás ideal.) 160
15 Seção 8.4 Teoria cinética dos gases Objetivos Conhecer as hióteses da teoria cinética a reseito do modelo de um gás ideal ou erfeito. Verificar em que condições o comortamento de um gás real se aroxima do modelo de um gás ideal. Exlicar as rinciais roriedades macroscóicas de um gás a artir do modelo microscóico. Conhecer as relações entre as grandezas associadas à ressão, à energia cinética e à velocidade das moléculas em um gás erfeito. Termos e conceitos angströns colisões erfeitamente elásticas As moléculas constituintes de um gás estão em movimento desordenado, denominado agitação térmica. A artir dessa noção de movimento molecular, roõe-se a teoria cinética dos gases. Nessa teoria, aresenta-se um modelo microscóico ara o gás ideal que exlica seu comortamento global (or exemlo, as leis de Boyle e de Charles). Na teoria cinética dos gases, aceita-se o ressuosto de que as leis da Mecânica são alicáveis ao movimento molecular e suõem-se as seguintes hióteses em sua alicação: 1 a hiótese: As moléculas se encontram em movimento desordenado, regido elos rincíios fundamentais da Mecânica newtoniana. Embora as velocidades das moléculas sejam variáveis, estabelecemos uma velocidade média. No oxigênio, a TPN, essa velocidade vale 460 m/s, suerior à do som no ar (340 m/s). 2 a hiótese: As moléculas não exercem força umas sobre as outras, exceto quando colidem. Desse modo, entre as colisões, elas realizam movimento retilíneo e uniforme. 3 a hiótese: As colisões das moléculas entre si e contra as aredes do reciiente que as contém são erfeitamente elásticas e de duração desrezível. Sendo assim, há conservação da energia cinética e da quantidade de movimento. 4 a hiótese: As moléculas têm dimensões desrezíveis em comaração aos esaços vazios entre elas. Considera-se, ortanto, que o volume do gás é o volume do esaço entre as moléculas, que corresonde ao volume do reciiente onde o gás se encontra. Para entender o alcance dessa hiótese, consideremos o exemlo seguinte (fig. 9). Uma molécula de hélio tem diâmetro da ordem de 2,2 angströns, enquanto a distância média entre duas moléculas, em temeratura e ressão normais (TPN), é da ordem de 33 angströns, isto é, quinze vezes maior. Portanto, cada molécula tem volume disonível de aroximadamente angströns cúbicos. Essas hióteses sugerem o modelo microscóico de um gás (fig. 10), entendido como um grande esaço vazio, com moléculas movendo-se ao acaso, como abelhas furiosas numa sala fechada. 33 Å 2,2 Å Caítulo 8 Estudo dos gases Figura 9. Comaração entre o diâmetro de uma molécula de hélio e o volume disonível, a TPN. Figura 10. Modelo microscóico de um gás: um grande esaço vazio onde moléculas se movem ao acaso. 161
16 Uma molécula colide bilhões de vezes em um segundo, mudando continuamente a direção de seu movimento. Essas colisões são regidas elas leis básicas da Mecânica new toniana: conservação da quantidade de movimento e conservação da energia. O gás que se enquadra sem restrições a esse modelo é o gás ideal (ou gás erfeito). Os gases reais, conforme sua natureza e as condições em que se encontram, odem se aroximar mais (ou menos) do modelo roosto. Exerimentalmente, verifica-se que o modelo se alica melhor a gases sob baixas ressões e elevadas temeraturas. Nessas condições, as hióteses aresentadas se aroximam mais da realidade: menor ressão significa me nor número de moléculas or unidade de volume, isto é, um gás rarefeito, enquanto o aumento de temeratura eleva a velocidade média das moléculas. O modelo microscóico fornece algumas exlicações ara as rinciais roriedades macroscóicas de um gás: A roriedade que um gás ossui de se exandir e de se difundir através de equenos orifícios é consequência do movimento ráido de suas moléculas. Os gases são facilmente comressíveis orque a distância entre as moléculas ode ser diminuída sem que elas se deformem. Um gás mistura-se raidamente com outro orque as moléculas de um gás ocuam os esaços vazios entre as moléculas do outro. Os gases têm baixa densidade orque seu volume consiste, raticamente, de esaços vazios. As leis dos gases erfeitos também odem ser exlicadas ela teoria cinética. Assim, a ressão de um gás é o resultado das colisões de bilhões e bilhões de moléculas contra as aredes do reciiente que o contém (fig. 11). Figura 11. A ressão de um gás é o resultado dos choques das moléculas contra as aredes do reciiente que o contém. Quando um gás é comrimido a temeratura constante, o número de choques das moléculas contra cada centímetro quadrado das aredes do reciiente, a cada segundo, torna-se maior; desse modo, a ressão aumenta (fig. 12A). Ao contrário, quando um gás é exandido a temeratura constante, cada centímetro quadrado da suerfície é bombardeado, a cada segundo, or menor número de moléculas; logo, a ressão diminui (fig. 12B). A B Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica Conteúdo digital Moderna PLUS htt:// A Física em nosso Mundo: A agitação térmica molecular Figura 12. A lei de Boyle: em temeratura constante, a ressão aumenta quando o volume diminui (A), e a ressão diminui quando o volume aumenta (B). Essas conclusões constituem a relação básica da lei de Boyle: a ressão e o volume são grandezas inversamente roorcionais quando a temeratura se mantém constante. Entre na rede No endereço eletrônico htt:// (em inglês, acesso em julho/2009), você oderá visualizar o movimento browniano (exlicado or Einstein, relacionando-o com a agitação térmica molecular) e, usando a simulação roosta, verificar a consequência do aumento ou da diminuição da velocidade das moléculas gasosas. 162
17 Pressão, temeratura absoluta e energia cinética de um gás Pressão exercida or um gás erfeito y Considere um reciiente cúbico de aresta L contendo N moléculas de um gás erfeito (fig. 13). Podemos suor que, L em média, o efeito roduzido elo movimento das moléculas seria o mesmo se cada terça arte delas se movesse em cada uma das três direções (Ox, Oy e Oz). A Sejam m 0 a massa de cada molécula e v o módulo de sua A O L 1 2 x velocidade média. Considere uma molécula que se move na direção Ox. Ao colidir elasticamente com a face A 1, a molécula z retorna, sofrendo uma variação de quantidade de movimento Figura 13. igual a: 2m 0 v. Entre dois choques consecutivos contra a mesma face A 1, a artícula ercorre a distância 2L (vai até a face A 2, colide com esta e volta). O intervalo de temo entre esses dois choques consecutivos vale: 2L v. O número de vezes que a molécula colide com A 1, em cada unidade de temo, é: v 2L. A variação da quantidade de movimento transmitida à face A 1 ela molécula, na unidade de temo, é dada or: v 2L 3 2m Ov 5 m Ov 2 L Considerando-se que na face A 1 age, em média, 1 do número total N de moléculas, a variação 3 total da quantidade de movimento transmitida à face A 1, na unidade de temo, é: N 3 3 m Ov 2 L Pelo teorema do imulso (Volume 1,. 329), resulta que a força média sobre a face A 1 tem intensidade: F 5 N 3 3 m Ov 2 L Assim, a ressão do gás sobre a face A 1 é: 5 F L ] 5 N m Ov 2 L 3 Sendo V 5 L 3 o volume do gás e m 5 N 3 m 0 sua massa, vem: m V 3 v2 Vale ressaltar que essa dedução foi extremamente simlificada, evitando-se com isso enetrar no comlexo camo do cálculo estatístico. Energia cinética do gás A energia cinética do gás é a soma das energias cinéticas de suas moléculas e é dada or: E c 5 mv2 2. Sendo m V 3 v2, resulta: E c 5 3 V. Pela equação de Claeyron, vem: 2 E c nrt Nessa fórmula, n é o número de mols e R é a constante universal dos gases erfeitos. Desse modo, a energia cinética de um gás é diretamente roorcional à sua temeratura absoluta. Caítulo 8 Estudo dos gases 163
18 Velocidade média das moléculas Partindo de E c mv2 nrt, obtemos: m M RT ] v2 5 3RT M Essa fórmula mostra que a velocidade média das moléculas de um gás deende da na tu re za esecífica do gás, traduzida ela massa molar M. Para um dado gás, a temeratura deende exclusivamente da velocidade das moléculas e vice-versa. Assim se justifica o fato de que a temeratura é uma medida do grau de agitação das artículas. Energia cinética média or molécula Sendo N o número de moléculas e E c a energia cinética do gás, a energia cinética média or molécula e c é dada or: e c 5 E c N ] e c 5 3nRT 2N Como n 5 N (sendo N N A o número de Avogadro), resulta: n A N 5 1 ; ortanto: N A O quociente R N A 5 k é denominado constante de Boltzmann e vale, no Sistema Internacional de Unidades (SI): Sendo assim, odemos escrever: e c R 3 T N A k 5 1, J/K e c kt Dessa fórmula, odemos concluir que: Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica Em um gás, a energia cinética média or molécula não deende da natureza esecífica do gás. Portanto, gases diferentes à mesma temeratura ossuem igual energia cinética média or molécula. As equações anteriores da velocidade média e da energia cinética média das moléculas de um gás mostram que a menor temeratura que tem significado físico corresonde à anulação da velocidade média (v 5 0) e da energia cinética média (e c 5 0) das moléculas. Essa temeratura é o zero absoluto (2273,15 wc 5 0 K). Em laboratórios esecializados já se conseguiu atingir a incrível temeratura de 0, K ( K K). Entre na rede No endereço eletrônico htt:// (em inglês, entre em Alet Menu e clique nos botões Heat e Molecular Motion, acesso em julho/2009) você ode analisar o movimento das moléculas de um gás, em simulações que ermitem visualizar como muda a agitação molecular ela variação da temeratura, do volume, do número de moléculas e da massa de cada molécula. 164
19 exercícios roostos P. 146 Certa massa de gás ideal é resfriada de 427 wc ara 327 wc. Determine a relação entre a energia cinética média or molécula no estado inicial e no estado final. P. 147 Determine a energia cinética média de uma molécula gasosa a 57 wc, sendo a constante de Boltzmann (k) igual a 1, J/K. P. 148 (UFRN) Um gás ideal contido num reciiente sofre uma mudança na temeratura de 300 K ara K. Qual é a razão entre as velocidades das moléculas desse gás v 300? v P. 149 O hidrogênio tem massa molar M g/mol e o oxigênio tem massa molar M g/mol. Sendo e 1 e e 2 as energias cinéticas médias or molécula do hidrogênio e do oxigênio, e v 1 e v 2 as corresondentes velocidades médias or molécula à temeratura de 27 wc, determine o valor das relações: a) e 1 b) v 1 e 2 v 2 Considere que o hidrogênio e o oxigênio se comortam como gases ideais. P. 150 Retomando o exercício anterior, considere que a temeratura de ambos os gases se altera ara 127 wc. Determine agora o valor das duas relações. exercícios roostos de recaitulação P. 151 (Unifes) A figura reroduz o esquema da montagem feita or Robert Boyle ara estabelecer a lei dos gases ara transformações isotérmicas. Boyle colocou no tubo uma certa quantidade de mercúrio, até arisionar um determinado volume de ar no ramo fechado, e igualou os níveis dos dois ramos. Em seguida, assou a acrescentar mais mercúrio no ramo aberto e a medir, no outro ramo, o volume do ar arisionado (em unidades arbitrárias) e a corresondente ressão elo desnível da coluna de mercúrio, em olegadas de mercúrio. Na tabela, estão alguns dos dados or ele obtidos, de acordo com a sua ublicação New Exeriments Physico-Mechanical Touching the Sring of Air and its Effects, de Volume (unidade arbitrária) Pressão (olegadas de mercúrio) # V Ramo fechado Nível inicial Ramo aberto Coluna de mercúrio Desnível Fonte: htt://chemed.chem.urdue.edu/genchem/history/boyle.html (acesso em julho/2009) a) Todos os resultados obtidos or Boyle, com uma equena aroximação, confirmaram a sua lei. Que resultados foram esses? Justifique. b) De acordo com os dados da tabela, qual é a ressão, em ascal, do ar arisionado no tubo ara o volume de 24 unidades Utilize ara o cálculo: atm 5 1,0 # 10 5 ascal; d Hg 5 14 # 10 3 kg/m 3 ; g 5 10 m/s 2 ; ol 5 1,5 m # P. 152 (Vunes) Um cilindro reto, contendo gás ideal à temeratura de 300 K, é vedado or um êmbolo e sa do que ode deslizar livremente. O volume ocuado elo gás é V 0 e a ressão exercida sobre ele elo eso do êmbolo e da coluna de ar acima dele é igual a 12 N/cm 2. Quando a temeratura assa ara 350 K, o gás exande-se e seu volume aumenta. Para que ele volte ao seu valor original, V 0, mantendo a temeratura de 350 K, alica-se sobre o êmbolo uma força adicional F, vertical, como mostra a figura. a) Calcule a ressão do gás na situação final, isto é, quando está à temeratura de 350 K, ocuando o volume V 0. b) Sabendo que o istão tem área de 225 cm 2, calcule o valor da força adicional F que faz o volume ocuado elo gás voltar ao seu valor original. V K V 0 F 350 K Caítulo 8 Estudo dos gases 165
20 P. 153 (UFRJ) Um gás ideal em equilíbrio termodinâmico está armazenado em um tubo cilíndrico fino de altura L 5 10,0 cm e área transversal A 5 1,0 cm 2, rovido de um êmbolo móvel erfeitamente ajustado às aredes do tubo. Suonha que a massa do conjunto móvel comosto or êmbolo, haste e suorte seja desrezível e, ortanto, m a ressão no interior do tubo seja inicialmente igual à ressão atmosférica atm 5 1,0 # 10 5 N/m 2. Uma massa m 5 0,50 kg é então colocada sobre o suorte (veja a figura). Sob x ação do eso da massa m, o êmbolo desce uma altura x, e o gás volta a atingir o equilíbrio termodinâmico L com a mesma temeratura do estado inicial. Suonha que a aceleração da gravidade seja g 5 10 m/s 2. Calcule o valor de x. P. 154 (UFPE) Um cilindro de 20 cm 2 de seção reta contém um gás ideal comrimido em seu interior or um istão móvel, de massa desrezível e sem atrito. O istão reousa a uma altura h 0 5 1,0 m. A base do cilindro está em contato com um forno, de forma que a temeratura do gás ermanece constante. Bolinhas de chumbo são lentamente deositadas sobre o istão até que ele atinja a altura h 5 80 cm, como na figura a seguir. Antes h 0 = 1,0 m Temeratura constante Deois h = 0,8 m Determine a massa de chumbo, em kg, que foi deositada sobre o istão. Considere a ressão atmosférica igual a 1 atm (dados: 1 atm 5 1, N/m 2 ; g 5 10 m/s 2 ). P. 156 (UFF-RJ) Até meados do século XVII, a conceção de vácuo, como uma região desrovida de matéria, era inaceitável. Contudo, exeriências relacionadas à medida da ressão atmosférica ossibilitaram uma nova conceção, considerando o vácuo como uma região onde a ressão é bem inferior à de sua vizinhança. Atualmente, ode-se obter vácuo, em laboratórios, com o recurso tecnológico das bombas de vácuo. Considere que se tenha obtido vácuo à ressão de, aroximadamente, 1,00 # atm à temeratura de 300 K. Utilizando o modelo de gás erfeito, determine o número de moléculas or cm 3 existentes nesse vácuo. (Dados: número de Avogadro 5 6,02 # moléculas/mol; constante universal dos gases 5 5 8,31 J/mol 3 K; 1 atm 5 1,01 # 10 5 N/m 2.) P. 157 (Fuvest-SP) Para medir a temeratura T 0 do ar quente exelido, em baixa velocidade, or uma tubulação, um jovem utilizou uma garrafa cilíndrica vazia, com área da base S 5 50 cm 2 e altura H 5 20 cm. Adatando um suorte isolante na garrafa, ela foi susensa sobre a tubulação or alguns minutos, ara que o ar exelido ocuasse todo o seu volume e se estabelecesse o equilíbrio térmico a T 0 (situação 1). A garrafa foi, então, raidamente colocada sobre um reciiente com água mantida à temeratura ambiente T A 5 27 wc. Ele observou que a água do reciiente subiu até uma altura h 5 4 cm, dentro da garrafa, aós o ar nela contido entrar em equilíbrio térmico com a água (situação 2). Situação 1 20 cm Situação 2 4 cm Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica 166 P. 155 (Fuvest-SP) Um cilindro de oxigênio hositalar (O 2 ), de 60 litros, contém, inicialmente, gás a uma ressão de 100 atm e temeratura de 300 K. Quando é utilizado ara a resiração de acientes, o gás assa or um redutor de ressão, regulado ara fornecer oxigênio a 3 atm, nessa mesma temeratura, acolado a um medidor de fluxo, que indica, ara essas condições, o consumo de oxigênio em litros/minuto. Considere o O 2 como gás ideal. Suonha a temeratura constante e igual a 300 K. Seja a constante dos gases ideais R 5 8 # litros 3 atm/k. Assim, determine: a) o número N 0 de mols de O 2, resentes inicialmente no cilindro; b) o número n de mols de O 2, consumidos em 30 minutos de uso, com o medidor de fluxo indicando 5 litros/minuto; c) o intervalo de temo t, em horas, de utilização do O 2, mantido o fluxo de 5 litros/minuto, até que a ressão interna no cilindro fique reduzida a 40 atm. T 0 Tubulação de ar quente T A Reciiente com água (em corte) Estime: a) o volume V A, em cm 3, do ar dentro da garrafa, aós a entrada da água, na situação 2; b) a variação de ressão S, em N/m 2, do ar dentro da garrafa, entre as situações 1 e 2; c) a temeratura inicial T 0 em wc, do ar da tubulação, desrezando a variação de ressão do ar dentro da garrafa. Adote: PV 5 nrt; T K 5 T wc 1 273; d água kg/m 3 ; g 5 10 m/s 2.
21 testes roostos T. 149 (UFRGS-RS) O diagrama abaixo reresenta a ressão () em função da temeratura absoluta (T), ara uma amostra de gás ideal. Os ontos A e B indicam dois estados dessa amostra. 4 0 T. 153 (Mackenzie-SP) Um estudante observa que 15 litros de determinada massa de gás erfeito, à ressão de 8 atm, sofre uma transformação isotérmica na qual seu volume aumenta de um terço. A nova ressão do gás será de: a) 2 atm d) 5 atm b) 3 atm e) 6 atm c) 4 atm T 0 2T 0 3T 0 4T 0 T Sendo V A e V B os volumes corresondentes aos estados indicados, odemos afirmar que a razão V B é: V A a) b) 1 2 A B c) 1 d) 2 e) 4 T. 150 (UFPB) Antes de iniciar uma viagem, um motorista cuidadoso calibra os neus de seu carro, que estão à temeratura ambiente de 27 wc, com uma ressão de 30 lbf/ol 2. Ao final da viagem, ara determinar a temeratura dos neus, o motorista mede a ressão deles e descobre que esta aumentou ara 32 lbf/ol 2. Se o volume dos neus ermanece inalterado e se o gás no interior deles é ideal, o motorista determinou a temeratura dos neus como sendo: a) 17 wc c) 37 wc e) 57 wc b) 27 wc d) 47 wc T. 151 (Mackenzie-SP) Um esquisador transferiu uma massa de gás erfeito à temeratura de 27 wc ara outro reciiente de volume 20% maior. Para que a ressão do gás nesse novo reciiente seja igual à inicial, o esquisador teve de aquecer o gás de: a) 20 wc c) 40 wc e) 60 wc b) 30 wc d) 50 wc T. 152 (PUC-RJ) Uma anela fechada, contendo um gás considerado ideal, é aquecida da temeratura ambiente de 25 wc até a temeratura de 100 wc. Sabendo que a ressão inicial do gás contido na anela é P 0 e que o volume da anela ermaneceu constante durante esse rocesso, odemos afirmar que: a) o rocesso é isovolumétrico e a ressão final é aroximadamente 5P 0 4. b) o rocesso é isovolumétrico e a ressão final da anela é aroximadamente P 0 3. c) o rocesso é isobárico e o volume da anela ermanece constante. d) o rocesso é isobárico e aenas a temeratura variou. e) o rocesso é isovolumétrico e a ressão final da anela é aroximadamente 3P 0. T. 154 (UTFPR) Uma seringa de injeção tem seu bico comletamente vedado e inicialmente contém o volume de 5,0 cm 3 de ar sob ressão de 0, Pa. Suonha que a massa de ar se comorte como um gás erfeito e sofra uma transformação isotérmica quando o êmbolo for uxado, aumentando o volume interno ara 20,0 cm 3. Sendo assim, a ressão, em Pa, será igual a: a) 0, b) 2, c) 4, d) 3, e) 1, T. 155 (Uece) Considere o rocesso, exerimentado or um gás ideal, mostrado na figura. Seja T A a temeratura absoluta do gás no onto A e T B a temeratura absoluta do gás no onto B. Podemos afirmar, corretamente, que T A é igual a: T B a) (N/m 2 ) b) 3 2 A c) 3 4 B d) 2 3 V (m 3 ) T. 156 (FMTM-MG) Ao nível do mar e sob temeratura de 27 wc, 450 c de gás hélio, uro, reenchem o esaço interno de um balão (dado: 1 atm Pa). Admitindo-se que a arede do balão não exerce ressão significativa sobre o gás, ao se transortar o balão ara um local em que ficará submetido à ressão de 39 kpa e à temeratura de 213 wc, o volume de gás hélio armazenado no balão será, em c, igual a: a) d) 215 b) 750 e) 130 c) 555 Caítulo 8 Estudo dos gases 167
22 T. 157 (UFC-CE) Um gás ideal sofre o rocesso cíclico mostrado no diagrama # T, conforme figura abaixo. O ciclo é comosto elos rocessos termodinâmicos a b, b c e c a. Ar ambiente H 0 = 9,0 m G 300 K Ar g c b 2,0 m a T Água Assinale entre as alternativas abaixo aquela que contém o diagrama # V equivalente ao ciclo # T. a) c a b V d) c a b V Aquecendo-se o gás, o sistema se estabiliza numa nova altura de equilíbrio, com a tama suerior a uma altura H, em relação ao nível externo da água, e com a temeratura do gás a 360 K. Suondo que o ar se comorte como um gás ideal, a nova altura H será, aroximadamente, igual a: a) 8,8 m d) 11,2 m b) 9,0 m e) 13,2 m c) 10,8 m Unidade D Estudo dos gases e Termodinâmica b) c) c c a a b b V V T. 158 (Fuvest-SP) Um equiamento ossui um sistema formado or um istão, com massa de 10 kg, que se movimenta, sem atrito, em um cilindro de secção transversal S 5 0,01 m 2. Oerando em uma região onde a ressão atmosférica é de 10,0 # 10 4 Pa (sendo 1 Pa 5 1 N/m 2 ), o ar arisionado no interior do cilindro mantém o istão a uma altura H 5 18 cm. Quando esse sistema é levado a oerar em uma região onde a ressão atmosférica é de 8,0 # 10 4 Pa, mantendo-se a mesma temeratura, a nova altura H no interior do cilindro, em centímetros, assa a ser aroximadamente de: g 10 kg a) 5,5 b) 14,7 c) 20 H d) 22 e) 36 (Dado: g 5 10 m/s 2 ) S T. 159 (Fuvest-SP) O gasômetro G, utilizado ara o armazenamento de ar, é um reciiente cilíndrico, metálico, com aredes laterais de equena esessura. G é fechado na sua arte suerior, aberto na inferior que ermanece imersa em água e ode se mover na direção vertical. G contém ar, inicialmente, à temeratura de 300 K e o nível da água no seu interior se encontra 2,0 m abaixo do nível externo da água. Nessas condições, a tama de G está 9,0 m acima do nível externo da água, como mostra a figura. e) c a b V T. 160 (UEPB) Um freezer foi regulado ara manter a temeratura interior igual a 23,0 wc. Quando a temeratura exterior vale 27,0 wc e a ressão 1,0 atm, uma essoa fecha a orta do freezer e liga-o. Aós um certo temo, ela tenta abri-lo, mas não consegue com facilidade. Isso ocorre orque: a) a ressão no interior do freezer é maior que a ressão no exterior e vale 1,2 atm. b) a ressão no interior do freezer é igual à ressão no exterior e vale 1,0 atm. c) a ressão no interior do freezer é menor que a ressão no exterior e vale 0,5 atm. d) a ressão no interior do freezer é menor que a ressão no exterior e vale 0,9 atm. e) a ressão no interior do freezer é maior que a ressão no exterior e vale 1,5 atm. T. 161 (Unifes) Um estudante contou ao seu rofessor de Física que colocou uma garrafa PET vazia, fechada, no freezer de sua casa. Deois de algum temo, abriu o freezer e verificou que a garrafa estava amassada. Na rimeira versão do estudante, o volume teria se reduzido de aenas 10% do volume inicial; em uma segunda versão, a redução do volume teria sido bem maior, de 50%. Para avaliar a veracidade dessa história, o rofessor alicou à situação descrita a Lei Geral dos Gases Perfeitos, fazendo as seguintes hióteses, que admitiu verdadeiras: a garrafa foi bem fechada, à temeratura ambiente de 27 wc, e não houve vazamento de ar; a temeratura do freezer era de 218 wc; houve temo suficiente ara o equilíbrio térmico; a ressão interna do freezer tem de ser menor do que a ressão ambiente (ressão atmosférica). Assim, o rofessor ôde concluir que o estudante: a) falou a verdade na rimeira versão, ois só essa redução do volume é comatível com a condição de que a ressão interna do freezer seja menor do que a ressão ambiente. b) falou a verdade na segunda versão, ois só essa redução do volume é comatível com a condição de que a ressão interna do freezer seja menor do que a ressão ambiente. 168
Estudo dos gases. Antes de estudar o capítulo PARTE I
PARTE I Unidade D 8 Caítulo Estudo dos gases Seções: 81 As transformações gasosas 82 Conceito de mol Número de Avogadro 83 Equação de Claeyron 84 Teoria cinética dos gases Antes de estudar o caítulo eja
Leia maisResoluções dos testes propostos
da física Caítulo 8 Estudo dos gases Resoluções dos testes roostos.49 Resosta: c Dados: A ; A ; B ; B Alicando a lei geral dos gases erfeitos, obtemos: A A A B B A B B A B B A.5 Resosta: d A transformação
Leia maisEstudo dos Gases. Equação de estado de um gás f(m, p, V, T) Estado de um gás m (p, V, T) estado inicial: p 1, V 1, T 1. estado final: p 2, V 2, T 2
Estudo dos Gases Introdução Na fase gasosa as forças de atração entre as artículas são raticamente desrezíveis quando comaradas com as das fases sólida e líquida; or isso elas se movimentam desordenadamente
Leia maisAULA 8: TERMODINÂMICA DE SISTEMAS GASOSOS
LCE-00 Física do Ambiente Agrícola AULA 8: TERMODINÂMICA DE SISTEMAS GASOSOS Neste caítulo será dada uma introdução ao estudo termodinâmico de sistemas gasosos, visando alicação de seus conceitos aos gases
Leia maisficou no torpedo 6
PROA DE FÍSICA º ANO - ª MENSA - º RIMESRE IPO A 0) Uma amostra de gás erfeito foi submetida às transformações indicadas no diagrama a seguir. Nessa seqüência de transformações, os estados de maior e de
Leia maisAULA 15 GASES PERFEITOS 1- INTRODUÇÃO
AULA 5 GASES PERFEIOS - INRODUÇÃO Neste caítulo, vamos estudar as transformações gasosas e as leis elaboradas or Boyle e ariotte, Claeyron, Gay-Lussac e Charles, que regem estas transformações. Vamos considerar
Leia maisSegunda aula de fenômenos de transporte para engenharia civil. Estática dos Fluidos capítulo 2 do livro do professor Franco Brunetti
Segunda aula de fenômenos de transorte ara engenharia civil Estática dos Fluidos caítulo 2 do livro do rofessor Franco Brunetti NESTA BIBLIOGRAFIA ESTUDAMOS FLUIDO ESTÁTICO E EM MOVIMENTO. BIBLIOGRAFIA
Leia maisc) qual o lado do cubo que ele teria que ocupar com essas bolinhas, de modo a representar 1cm 3 de gás? A) 1km B) 10km C) 100km D) 1000km E) 10000km
1- Imagine que, na impossibilidade de reduzir seus alunos ao tamanho das moléculas de um gás, um professor resolva trazer as moléculas para o tamanho de seus alunos. Usa, para isso, bolinhas de gude, de
Leia mais5 A 1 a Lei da Termodinâmica, aplicada a uma transformação gasosa, 6 E.R. Um gás perfeito sofre uma expansão, realizando um
T de Física 1 Você já deve ter notado que ao esfregar as mãos durante algum temo elas f icam mais quentes. Isso ocorre orque: a) aumenta a circulação do sangue, elevando a rodução de calor; b) o movimento
Leia maisFENÔMENOS DE TRANSPORTE Estática dos Fluidos
FENÔMENOS DE TRANSPORTE Estática dos Fluidos CAPÍTULO. 1 HIDROSTÁTICA HIDRODINÂMICA reouso ou equilíbrio (1ª e 3ª leis de Newton) movimento (comlexo e será tratado suerficialmente) OU HIDROSTÁTICA 1 Densidade
Leia maisA) 2,5 B) 4 C) 5 D) 7,5 E) 10
1-Uma massa gasosa, inicialmente num estado A, sofre duas transformações sucessivas e passa para um estado C. A partir do estado A esse gás sofre uma transformação isobárica e passa para o estado B. A
Leia maisUniversidade Federal do Pampa UNIPAMPA. Teoria Cinética do Gases
Universidade Federal do Pampa UNIPAMPA Teoria Cinética do Gases Introdução A descrição de um gás por inteiro (descrição macroscópica) pode ser feito estabelecendo as grandezas macroscópicas que caracterizam
Leia maisQuarta aula de laboratório de ME4310. Primeiro semestre de 2015
Quarta aula de laboratório de ME40 Primeiro semestre de 05 Blaise Pascal Entre os dezoito e dezenove anos inventou a rimeira máquina de calcular. Aos vinte anos alicou seu talento à física, ois se interessou
Leia maisBIK0102: ESTRUTURA DA MATÉRIA. Crédito: Sprace GASES. Professor Hugo B. Suffredini Site:
BIK0102: ESTRUTURA DA MATÉRIA Crédito: Sprace GASES Professor Hugo B. Suffredini hugo.suffredini@ufabc.edu.br Site: www.suffredini.com.br Pressão Atmosférica A pressão é a força atuando em um objeto por
Leia maisO ESTADO GASOSO - CARACTERÍSTICAS GERAIS
Estado Gasoso O ESTADO GASOSO - CARACTERÍSTICAS GERAIS Os gases sempre tendem a ocupar todo o volume do recipiente que os contém (capacidade de expansão) Os gases têm massa (Volumes iguais de gases diferentes
Leia maisAs moléculas se encontram em movimento desordenado, regido pelos princípios fundamentais da Mecânica newtoniana.
Estudo dos gases Gás Ideal As moléculas se encontram em movimento desordenado, regido pelos princípios fundamentais da Mecânica newtoniana. As moléculas não exercem força uma sobre as outras, exceto quando
Leia maisUNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS FENÔMENOS DE TRANSPORTE MECÂNICA DOS FLUIDOS
Universidade Federal Rural do Semiárido UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS FENÔMENOS DE TRANSPORTE MECÂNICA DOS FLUIDOS EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE EQUAÇÃO DE BERNOULLI
Leia maisFísica E Extensivo V. 3
Física E Extensivo 3 Exercícios ) E ) C 3) Perceba que elo desenho, devido ao aquecimento, a barra se curvou ara a direita, logo α > α Como α tama > α vidro, a tama se dilatará abrindo com mais facilidade
Leia maisGases. 1) Assinale a alternativa CORRETA.
Gases 1) Assinale a alternativa CORRETA. (A) Uma determinada massa de gás ideal, ocupando um volume constante, tem sua pressão inversamente proporcional à sua temperatura absoluta. (B) Em uma transformação
Leia maisConceitos Básicos sobre gases
Conceitos Básicos sobre gases ara este estudo não vamos fazer distinção entre gás e vapor, desta forma neste capítulo, o estado gasoso (gás ou vapor) será sempre referido como gás... ressão dos gases Suponha
Leia maisQUÍMICA Profº JAISON
QUÍMICA Profº JAISON GASES O gás ideal As equações que utilizamos para estudar o comportamento dos gases nunca fornecem valores exatos. Na tentativa de nos aproximarmos mais do valor exato, estabelecemos
Leia maisCURSO: ENGENHARIA CIVIL FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II 2º Período Prof.a: Érica Muniz UNIDADE 2. Propriedades Moleculares dos Gases
CURSO: ENGENHARIA CIVIL FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II 2º Período Prof.a: Érica Muniz UNIDADE 2 Propriedades Moleculares dos Gases Estado Gasoso Dentre os três estados de agregação, apenas o estado gasosos
Leia maisTransformação Representação gráfica Lei p
SECREARIA DE SEGURANÇA PÚBLICA/SECREARIA DE EDUCAÇÃO POLÍCIA MILIAR DO ESADO DE GOIÁS COMANDO DE ENSINO POLICIAL MILIAR COLÉGIO DA POLÍCIA MILIAR UNIDADE POLIVALENE MODELO VASCO DOS REIS VERIFICAÇÃO VALOR
Leia maisAtividades Física 2ª série do Ensino Médio
Atividades Física 2ª série do Ensino Médio 01 - (UFTM 2006) Ao nível do mar e sob temperatura de 27ºC, 450 L de gás hélio, puro, preenchem o espaço interno de um balão. Admitindo-se que a parede do balão
Leia maisFísica II FEP 112 ( ) 1º Semestre de Instituto de Física - Universidade de São Paulo. Professor: Valdir Guimarães
Física II FEP 11 (4300110) 1º Semestre de 01 Instituto de Física - Universidade de São Paulo Professor: Valdir Guimarães E-mail: valdir.guimaraes@usp.br Fone: 3091-7104(05) Aula 1 Temperatura e Teoria
Leia maisIdentidades Termodinâmicas
Caítulo 5 Identidades ermodinâmicas 5.1 Consistência das equações de estado Diferencial exato imos que as equações de estado são equações deduzidas das relações fundamentais or meio de diferenciação dos
Leia maisEXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO QUÍMICA GASES I
Aluno (a): Profº: RICARDO Série: Data: / / Disc: QUÍMICA EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO QUÍMICA GASES I 1. Uma Massa fixa de um gás ideal foi submetida a uma série de transformações isotérmicas e alguns dos valores
Leia maisTodo gás exerce uma PRESSÃO, ocupando um certo VOLUME à determinada TEMPERATURA
Todo gás exerce uma PRESSÃO, ocupando um certo VOLUME à determinada TEMPERATURA Aos valores da pressão, do volume e da temperatura chamamos de ESTADO DE UM GÁS Assim: V 5 L T 300 K P 1 atm Os valores da
Leia maisFísica II-A. Prof. Rodrigo B. Capaz. Instituto de Física Universidade Federal do Rio de Janeiro
Física II-A Prof. Rodrigo B. Caaz Instituto de Física Universidade Federal do Rio de Janeiro Informações Gerais Turmas: IF1 + FM1 + OV1 + NTA1 + IGM1 Horário: 4as. e 6as. 1-1h Sala: A-37 Professor: Rodrigo
Leia maisAluno (a): nº: Professor: Fernanda Tonetto Surmas Data: Turma: ESTUDO DOS GASES
1º EM E.M. FÍSICA Aluno (a): nº: Professor: Fernanda Tonetto Surmas Data: Turma: Resumão com exercícios: ESTUDO DOS GASES INTRODUÇÃO O estudo dos gases é de grande importância na compreensão de fatos que
Leia maisF S F S F S HIDROSTÁTICA. A hidrostática analisa os fluidos em repouso. PRESSÃO. De acordo com a figura:
HIDROTÁTIC hidrostática analisa os fluidos em reouso. De acordo com a figura: PREÃO ressão,, exercida ela força de intensidade, que atua erendicularmente numa suerfície de área, é dada ela exressão: unidade
Leia maisÚltima aula do capítulo 2: estática dos fluidos!
Última aula do caítulo 2: estática dos fluidos! 2.7. Bômetro É o aelho que ermite determin a ressão atmosférica local, que é também denominada de ressão bométrica. O bômetro trabalha na escala absoluta
Leia maiswww.fisicanaveia.com.br www.fisicanaveia.com.br/cei Lentes Esféricas Estudo Analítico o ou i objeto A o F o O F i A i imagem Estudo Analítico Equação dos ontos conjugados f ' Aumento Linear Transversal
Leia maisGases - Termodinâmica
Gases - Termodinâmica 1-Uma massa gasosa, inicialmente num estado A, sofre duas transformações sucessivas e passa para um estado C. A partir do estado A esse gás sofre uma transformação isobárica e passa
Leia maisQuestão 4. Questão 5
Questão 1 Um mol de gás ideal sofre transformação AëBëC indicada no diafragma pressão x volume da figura a seguir. a) qual é a temperatura do gás no estado A? b) Qual é o trabalho realizado pelo gás na
Leia maisBIK0102: ESTRUTURA DA MATÉRIA. Crédito: Sprace GASES. Professor Hugo B. Suffredini Site:
BIK0102: ESTRUTURA DA MATÉRIA Crédito: Sprace GASES Professor Hugo B. Suffredini hugo.suffredini@ufabc.edu.br Site: www.suffredini.com.br Pressão Atmosférica A pressão é a força atuando em um objeto por
Leia maisTurma: 2201 Turno: Manhã Professor: Douglas Baroni
Colégio Zaccaria TELEFAX: (0 XX 21) 3235-9400 www.zaccaria.g12.br Lista de exercícios Física II (Recuperação) 1º Período 2014 Aluno(a): N.º Turma: 2201 Turno: Manhã Professor: Douglas Baroni QUESTÃO 1
Leia mais1,0 atm; 3,0 atm; 3,3 atm; 3,9 atm; 4,0 atm.
1. Um tubo cilíndrico de oxigênio de um mergulhador contém 3,2 kg de O 2. Antes de mergulhar, verificou-se que a temperatura e a pressão no interior do cilindro valiam, respectivamente, 27 C e 1,5 atm.
Leia maisESTÁTICA DOS FLUIDOS. Pressão. Mecânica dos Fluidos Aula 3 Estática 15/01/2018. Prof. Édler Lins de Albuquerque
Mecânica dos Fluidos Aula 3 Estática Prof. Édler Lins de Albuquerque ESTÁTICA DOS FLUIDOS Pressão ESTÁTICA Estuda os esforços nos fluidos quando estes estão em reouso ou não eiste movimento relativo entre
Leia maisCapítulo 2 Estática dos Fluidos
Caítulo 2 Estática dos Fluidos ME4310 e MN5310 26/08/2009 O QUE IREMOS ESTUDAR NESTE CAPÍTULO? QUAIS AS RESTRIÇÕES? VAMOS ESTAR PRESSÃO, ALGUMAS DAS SUAS LEIS BÁSICAS, ALGUMAS APLICAÇÕES E ALGUNS APARELHOS
Leia maisCapítulo 2 Estática dos Fluidos
Caítulo 2 Estática dos Fluidos ME430 8 e 24/02/200 A(O) ENGENHEIRA(O) DEVE RESOLVER PROBLEMAS E CRIAR OPORTUNIDADES! Primeiro roblema São dados dois tubos cilíndricos verticais A e B abertos à atmosfera,
Leia maisFenômenos de Transporte I
Fenômenos de Transorte I Aula 0 rof. Dr. Gilberto Garcia Corte 1 3. Estática dos fluidos 3.1- Introdução or definição, um fluido deve deformar-se continuamente quando uma tensão tangencial de qualquer
Leia maisFísica. Leo Gomes (Vitor Logullo) Termodinâmica
Termodinâmica Termodinâmica 1. No Rio de Janeiro (ao nível do mar), uma certa quantidade de feijão demora 40 minutos em água fervente para ficar pronta. A tabela abaixo fornece o valor da temperatura de
Leia maisLista Básica Transformações Gasosas
1. (Pucrj 2017) Uma certa quantidade de gás ideal ocupa inicialmente um volume 0 com pressão P 0. Se sobre esse gás se realiza um processo isotérmico dobrando sua pressão para 2 P 0. qual será o volume
Leia maisTermodinâmica. Universidade Federal de Ouro Preto Instituto de Ciências Exatas e Biológicas Departamento de Química
Universidade Federal de Ouro Preto Instituto de Ciências Exatas e Biológicas Deartamento de Química ermodinâmica Aula 1 Professora: Melissa Soares Caetano Discilina Físico Química Avançada ermos termodinâmicos:
Leia maisAulas 17 a 19. Aula 20. Colégio Jesus Adolescente. atm.. atmosfera, a pressão por ele exercida nas paredes do
Colégio Jesus Adolescente Aulas 17 a 19 Ensino Médio 2º Bimestre Disciplina Física Setor B 1) Num recipiente de volume igual a 41 acham-se 5,0 mols de um gás perfeito a temperatura de 300. Determine a
Leia mais3. (UFV-MG 2008) Uma quantidade fixa de um gás real se comporta cada vez mais como um gás ideal se
Lista de exercícios: Gases 1. Um tanque de 1,0 m 3, com oxigênio a 25 C e 5,0 atm, está conectado por uma válvula a outro tanque com 5,0 kg de nitrogênio a 35 C e sujeito a uma pressão de 2,0 atm. A válvula
Leia maisSólido. Possui forma e volume constante Líquido. Possui volume mas não forma constante Gás. Possui forma e volume variável
ADAPTADO DE SERWAY & JEWETT POR MARÍLIA PERES e FILOMENA SARDINHA Sólido Possui forma e volume constante Líquido Possui volume mas não forma constante Gás Possui forma e volume variável FLUIDO Um fluido
Leia maisAs leis da Termodinâmica
UNidde d aítulo 9 rimeira lei da Termodinâmica é uma alicação do rincíio da conservação da energia. segunda lei tem caráter estatístico e estabelece a forma referencial de evolução do Universo. 9.1 onsiderações
Leia maisESTUDO DOS GASES. Energia cinética de um gás. Prof. Patricia Caldana
ESTUDO DOS GASES Prof. Patricia Caldana Gases são fluidos no estado gasoso, a característica que o difere dos fluidos líquidos é que, quando colocado em um recipiente, este tem a capacidade de ocupa-lo
Leia maisMecânica dos Fluidos 3ª parte
08-0-0 Mecânica dos Fluidos 3ª arte Introdução à Mecânica dos Fluidos Prof. Luís Perna 00/ Hidrodinâmica Na hidrostática estudámos fluidos em equilíbrio estático. Agora na hidrodinâmica iremos estudar
Leia maisINSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RN CAMPUS: CURSO: ALUNO: Lista de exercícios 20
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RN CAMPUS: CURSO: ALUNO: DISCIPLINA: FÍSICA I PROFESSOR: EDSON JOSÉ Lista de exercícios 20 1. Numa transformação sob pressão constante de 800 N/m
Leia maisCapítulo 7 - Wattímetros
Caítulo 7 - Wattímetros 7. Introdução Os wattímetros eletromecânicos ertencem à uma classe de instrumentos denominados instrumentos eletrodinâmicos. Os instrumentos eletrodinâmicos ossuem dois circuitos
Leia maisUm catalisador heterogêneo é aquele que está em uma fase diferente da do sistema reacional. Focaremos nossa aula em sistemas de gás e sólido.
ula: 32 Temática: Catálise Heterogênea Um catalisador heterogêneo é aquele que está em uma fase diferente da do sistema reacional. Focaremos nossa aula em sistemas de gás e sólido. catálise heterogênea
Leia maisQuestão 04) Questão 01)
Questão 01) O valor da temperatura de uma amostra de gás perfeito é consequência: a) da radiação emitida por suas moléculas. b) da energia potencial total de suas moléculas. c) da energia potencial média
Leia maisGASES. https://www.youtube.com/watch?v=wtmmvs3uiv0. David P. White. QUÍMICA: A Ciência Central 9ª Edição Capítulo by Pearson Education
GASES PV nrt https://www.youtube.com/watch?v=wtmmvs3uiv0 David P. White QUÍMICA: A Ciência Central 9ª Edição volume, pressão e temperatura Um gás consiste em átomos (individualmente ou ligados formando
Leia maisGASES. Maira Gazzi Manfro e Giseli Menegat
GASES Maira Gazzi Manfro e Giseli Menegat maira.manfro@caxias.ifrs.edu.br giseli.menegat@caxias.ifrs.edu.br Características dos Gases São menos densos que os sólidos e os líquidos; Sempre se misturam entre
Leia maisUnidade I 1. Termometria. Professor Dr. Edalmy Oliveira de Almeida
Governo do Estado do Rio Grande do Norte Secretaria de Estado da Educação e da ultura - SEE UNIVERSIDADE DO ESADO DO RIO GRANDE DO NORE - UERN Pró-Reitoria de Ensino de Graduação PROEG Home Page: htt://www.uern.br
Leia maisTeoria Cinética dos Gases
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: FÍSICA II Teoria Cinética dos Gases Prof. Bruno Farias Introdução Termodinâmica é o estudo das transformações
Leia maisFenômenos Térmicos : primeiro conjunto de problemas
Fenômenos Térmicos - 2014: primeiro conjunto de problemas Termômetros, temperatura e escalas de temperatura 1. Suponha que em uma escala linear de temperatura X, a água ferva a 81.5 o X e congele a-190
Leia maisCapítulo 4: Equação da energia para um escoamento em regime permanente
Caítulo 4: Equação da energia ara um escoamento em regime ermanente 4.. Introdução Eocando o conceito de escoamento incomressíel e em regime ermanente ara a instalação (ide figura), odemos afirmar que
Leia mais8, 9 e 10) Figura 8. Figura 9. Figura 10
A carga de ressão (h) ode ser obtida elos iezômetros (tubos de vidros graduados), que trabalham na escala efetiva e semre indicam a carga de ressão - h - (Figura 8, 9 e 0) Figura 8 Figura 9 Figura 0 36
Leia maisProfessora : Elisângela Moraes
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA -EEL Professora : Elisângela Moraes 02/03/2012 PROGRAMA RESUMIDO 1. Gases Ideais; 2. Gases Reais; 3. Termodinâmica; 4. Termoquímica; 5. Entropia;
Leia maisFÍSICO-QUÍMICA GASES IDEAIS E GASES REAIS. Prof. MSc. Danilo Cândido
FÍSICO-QUÍMICA GASES IDEAIS E GASES REAIS Prof. MSc. Danilo Cândido CONCEITOS DE GASES Um gás representa a forma mais simples da matéria, de baixa densidade e que ocupa o volume total de qualquer recipiente
Leia maisTransformações Gasosas
Transformações Gasosas EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO 01 (FEI-SP) Certa massa de um gás perfeito sofre transformação de A para B e de B para C, conforme mostra o diagrama abaixo. Sabendo-se que a transformação
Leia maisviscosidade laminar ABCD ABC D.
Fluidos iscosos A iscosidade é o atrito interno entre as camadas de fluído. Por causa da iscosidade, é necessário exercer uma força ara obrigar uma camada de fluído a deslizar sobre outra. Lâmina fixa
Leia maisGases. 1. Qual a equação de Van der Waals para o gás real e qual o significado de cada termo dessa equação?
Capítulo 2 Gases 1. Qual a equação de Van der Waals para o gás real e qual o significado de cada termo dessa equação? Van der Waals verificou que o fato do gás real não se comportar como o gás ideal é
Leia maisApostila de Química 01 Estudo dos Gases
Apostila de Química 01 Estudo dos Gases 1.0 Conceitos Pressão: Número de choques de suas moléculas contra as paredes do recipiente. 1atm = 760mHg = 760torr 105Pa (pascal) = 1bar. Volume 1m³ = 1000L. Temperatura:
Leia maisQUÍMICA I Gases
QUÍMICA I 106201 Gases Características dos gases Os gases são altamente compressíveis e ocupam o volume total de seus recipientes. Quando um gás é submetido à pressão, seu volume diminui. Os gases sempre
Leia maisAvenida Lourival Alfredo, 176, Poeira, Marechal Deodoro, Alagoas, Brasil,
1 ESTUDO DOS GASES 1 INTRODUÇÃO Vários processos que ocorrem na natureza e nos organismos vivos são fenômenos pertinentes aos gases, como, por exemplo: o metabolismo nos animais exige a presença de oxigênio,
Leia maisFís. Professor: Leo Gomes Monitor: Guilherme Brigagão. Fís
. Semana 18 Professor: Leo Gomes Monitor: Guilherme Brigagão Gases perfeitos 21 jun RESUMO Gases perfeitos ou ideais são aqueles cujas moléculas se movem ao acaso, todas com a mesma velocidade média, cujas
Leia maisGASES. QUIMICA II a Unidade
GASES QUIMICA II a Unidade Estado Físico de uma Substância sólido > líquido > gasoso Aumento do volume O estado de agregação da matéria varia com a distância entre as partículas que compõem a substância
Leia maisFísica. Setor B. Índice-controle de Estudo. Prof.: Aula 17 (pág. 88) AD TM TC. Aula 18 (pág. 88) AD TM TC. Aula 19 (pág.
Física Setor B Prof.: Índice-controle de Estudo ula 17 (pág. 88) D TM TC ula 18 (pág. 88) D TM TC ula 19 (pág. 90) D TM TC ula 20 (pág. 90) D TM TC ula 21 (pág. 92) D TM TC ula 22 (pág. 94) D TM TC Revisanglo
Leia maisUniversidade Federal do Rio de Janeiro Instituto de Física Lista 1 Física 2. prof. Daniela Szilard 23 de maio de 2016
Universidade Federal do Rio de Janeiro Instituto de Física Lista 1 Física 2 prof. Daniela Szilard 23 de maio de 2016 1. Julgue os itens: verdadeiro ou falso. ( ) A lei de Stevin é válida para qualquer
Leia maisEstudo da Física. Prof. Railander Borges
Estudo da Física Prof. Railander Borges Fale com o Professor: Email: rayllander.silva.borges@gmail.com Instagram: @rayllanderborges Facebook: Raylander Borges ASSUNTO: GASES 1. Uma panela de pressão com
Leia maisAplicando a equação de Bernoulli de (1) a (2): A equação (1) apresenta quatro (4) incógnitas: p1, p2, v1 e v2. 2 z
07 Exercício 0: Considerando o enturi (medidor de azão) reresentado a seguir, sabendo que o diâmetro interno da seção () é igual a 0,8 mm (segundo a norma ANSI B360 ara o aço 0 corresonde a um diâmetro
Leia maisSolução dos exercícios do capítulo 2, pp (a) Expansão isotérmica de um gás ideal. Trabalho: pdv = NRT 1
Solução dos exercícios do caítulo 2,. 31-32 Equações de um gás ideal = NRT U = NcT U = c R Exercício 1. (a) Exansão isotérmica de um gás ideal. Trabalho: W = 2 1 d = NRT 2 1 1 d = NRT ln 2 1 omo a energia
Leia maisColégio FAAT Ensino Fundamental e Médio
Nome: Colégio FAAT Ensino Fundamental e Médio Exercícios de Física-Recuperação N.: 2ª série - Ensino Médio / / Conteúdo : transmissão de calor, gases, diagrama de fases e termodinâmica 1)Assinale a alternativa
Leia maisO calor específico desse material no estado sólido e seu calor latente de fusão valem, respectivamente:
4 GRITO 3 1 o DI PSES 2 a ETP TRIÊNIO 25-27 FÍSIC QUESTÕES DE 11 2 11. Um bloco de um material sólido, de massa 1 g, é aquecido e sofre uma transição de fase ara o estado líquido. O gráfico abaixo mostra
Leia maisResoluções dos exercícios propostos
da física P.3 Situação inicial: θ 7 C 7 73 4 K; º Situação final: θ 37 C 37 73 6 K 6 5 º 4 5 5 º P.33 a) Analisando os dados da tabla, concluímos qu a rlação ntr os alors do olum ( ) os corrsondnts alors
Leia maisTermodinâmica II - FMT 259
Termodinâmica II - FMT 259 Diurno e Noturno, primeiro semestre de 2009 Lista 3 GABARITO (revisado em 22/04/0). Se as moléculas contidas em,0 g de água fossem distribuídas uniformemente sobre a superfície
Leia maisGASES PERFEITOS AULA INTRODUÇÃO
AULA 5 GASES PERFEIOS - INRODUÇÃO Neste capítulo, vamos estudar as transformações gasosas e as leis elaboradas por Boyle e ariotte, Clapeyron, Gay-Lussac e Charles, que regem estas transformações. Vamos
Leia maisEstequiometria. Mestranda: Daniele Potulski Disciplina: Química da madeira I
Estequiometria Mestranda: Daniele Potulski Disciplina: Química da madeira I Estequiometria Estequiometria é o cálculo da quantidade de reagentes e produtos da reação, baseado nas leis das reações químicas.
Leia maisREVISIONAL DE QUÍMICA 1º ANO PROF. RICARDO
REVISIONAL DE QUÍMICA 1º ANO PROF. RICARDO 1- Um aluno de química, ao investigar as propriedades de gases, colocou uma garrafa plástica (PET), contendo ar e devidamente fechada, em um freezer e observou
Leia mais01) (UPE-2011-Q1) Em relação à teoria cinética molecular dos gases, é CORRETO afirmar que:
01) (UPE-2011-Q1) Em relação à teoria cinética molecular dos gases, é CORRETO afirmar que: a) a energia cinética média de um conjunto de moléculas de um gás depende, apenas e exclusivamente, das massas
Leia maisAluno(a): nº: Professor: Fernanda TonettoSurmas Data: Turma: ORIENTAÇÕES DE ESTUDO REC 2º TRI PRIMEIRO ANO FSC II
1º EM E.M. FÍSICA Aluno(a): nº: Professor: Fernanda TonettoSurmas Data: Turma: ORIENTAÇÕES DE ESTUDO REC º TRI PRIMEIRO ANO FSC II Estudar FÍSICA II LIVRO PV = nrt Dilatação dos Sólidos e dos Líquidos
Leia maisEscoamentos Compressíveis. Capítulo 03 Escoamento unidimensional
Escoamentos Comressíveis Caítulo 03 Escoamento unidimensional 3. Introdução 4 de outubro de 947: Chuck Yeager a bordo do Bell XS- torna-se o rimeiro homem a voar a velocidade suerior à do som. 6 de março
Leia maisPROPRIEDADE DOS GASES
RORIEDADE DOS GASES 0. Gás Ideal x Gás Real eoria Cinética dos Gases A eoria Cinética dos Gases procura dar uma idéia da estrutura interna dos gases através de hipóteses, criando-se um modelo que sirva
Leia maisA bibliografia pode ser acessada gratuitamente na página: Capítulo 2 Hidrostática
Caítulo Hidrostática A hidrostática que também é denominada de estática dos fluidos! A bibliografia ode ser acessada gratuitamente na ágina: htt://www.escoladavida.eng.br/ft/chamada_de_ft.htm Bibliografia
Leia maisCapítulo 1 Química-Física das Interfaces
Problemas de Química-Física 2017/2018 Caítulo 1 Química-Física das Interfaces 1. Calcule o trabalho necessário ara aumentar de 1.5 cm 2 a área de um filme de sabão suortado or uma armação de arame (ver
Leia maisEscoamentos Compressíveis. Aula 03 Escoamento unidimensional
Escoamentos Comressíveis Aula 03 Escoamento unidimensional 3. Introdução 4 de outubro de 947: Chuck Yeager a bordo do Bell XS- torna-se o rimeiro homem a voar a velocidade suerior à do som. 6 de março
Leia maisTermodinâmica. Universidade Federal de Ouro Preto Instituto de Ciências Exatas e Biológicas Departamento de Química
Universidade Federal de Ouro Preto Instituto de Ciências Exatas e Biológicas Deartamento de Química ermodinâmica Aula 2 Professora: Melissa Soares Caetano Físico Química Avançada H = U + V dh = du + dv
Leia maisTransformações Gasosas
Transformações Gasosas Portal de Estudos em Química (PEQ) www.profpc.com.br Página 1 EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO 01 (FEI-SP) Certa massa de um gás perfeito sofre transformação de A para B e de B para C, conforme
Leia maisLOQ Fenômenos de Transporte I
LOQ 4083 - Fenômenos de Transorte I FT I 04 Pressão e Estática dos fluidos Prof. Lucrécio Fábio dos Santos Deartamento de Engenharia Química LOQ/EEL Atenção: Estas notas destinam-se exclusivamente a servir
Leia maisLISTA 4: EXERCÍCIOS TRANSFORMAÇÕES TERMODINÂMICAS, MASSA MOLAR E EQUAÇÃO DE CLAPEYRON. PROF : José Lucas
LISTA 4: EXERCÍCIOS TRANSFORMAÇÕES TERMODINÂMICAS, MASSA MOLAR E EQUAÇÃO DE CLAPEYRON PROF : José Lucas 1) Um gás ideal ocupa 6 litros em um recipiente, a pressão dentro do frasco é de 3 atm. Suponha que
Leia maisGases. Teoria cinética
Gases Teoria cinética Para os gases, muitas propriedades podem ser explicadas com o auxílio de um modelo microscópico muito rudimentar, criado quase um século antes da teoria atômica. Em 1738, o suíço
Leia maisRecursos para Estudo / Atividades. Conteúdo. 2ª Etapa Gases Perfeitos. Fascículos. Termodinâmica. Caderno. Refração da Luz.
Rede de Educação Missionárias Servas do Espírito Santo Colégio Nossa Senhora da Piedade Av. Amaro Cavalcanti, 2591 Encantado Rio de Janeiro / RJ CEP: 20735042 Tel: 2594-5043 Fax: 2269-3409 E-mail: cnsp@terra.com.br
Leia maisUNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA ENG 008 Fenômenos de Transporte I A Profª Fátima Lopes
Comaração entre Newton e kgf; oundal e lbf: Newton kg m/s kgf kg 9,8 m/s oundal lbm ft/s lbf lbm,74 ft/s Comaração entre slug e lbm; UTM e kg: lbf slug ft / s lbf lbm UTM kg,74 kgf s m / kgf 9,8m / s ft
Leia mais