O ESTADO GASOSO - CARACTERÍSTICAS GERAIS

Transcrição

1 Estado Gasoso

2 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 apresentam massas diferentes) Os gases são menos densos do que os sólidos e os líquidos (uma substância no estado gasoso ocupa uma volume maior do que a mesma quantidade dessa substância no estado líquido ou sólido) Os gases sempre se misturam entre si (capacidade de difusão)

3 Os volumes dos gases variam muito com a pressão e com a temperatura (capacidade de compressão e dilatação) Partículas com alto grau de liberdade Partículas muito afastadas umas das outras e praticamente não ocorre interação

4 Partículas movimentam-se de maneira contínua e desordenada Se movimentam em todas as direções e sentidos, chocando-se constante e uniformemente contra as paredes internas do recipiente em que o gás está contido Partícula se choca contra as paredes internas do recipiente Exerce uma certa força por unidade de área Pressão Aquecendo o gás Aumenta a velocidade com que as moléculas se movimentam Aumenta a energia cinética Chamamos de gás ideal ou gás perfeito qualquer gás que apresente essas características

5 Pressão e temperatura grande influência Quando estudamos um gás, devemos medir e estabelecer relações entre as seguintes grandezas: Volume (V); Pressão (P); Temperatura (T); Quantidade de substância (número de mol, n)

6 Volume (V); O volume de um gás coincide com o próprio volume do recipiente que o contém

7 Pressão Quociente entre uma força e a área da superfície onde a força está aplicada. Em um frasco fechado, a pressão exercida por um gás resulta dos choques entre as partículas desse gás contra as paredes internas do recipiente que o contém

8 Temperatura (T) Relacionada com o grau de agitação das partículas depende da velocidade (grau de agitação) das moléculas

9 Quantidade de substância (número de mol, n) Corresponde ao número de mol de um gás contido num dado recipiente

10 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS São leis experimentais que mostram como varia o volume de um gás quando a pressão e a temperatura desse gás variam (transformações físicas) Isotérmica (T = constante) Isobárica (P = constante) Isocórica ou isovolumétrica (V = constante)

11 Isotérmica (T = constante) Lei de Boyle-Mariotte Para uma dada massa de gás à temperatura constante, o volume ocupado pelo gás é inversamente proporcional à pressão exercida

12 Um aumento na pressão irá acarretar uma diminuição do volume ocupado pelo gás, de maneira que o produto entre essas grandezas seja constante Isoterma

13 Isobárica (P = constante) Lei de Gay-Lussac Para uma dada massa de gás à pressão constante, o volume ocupado pelo gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta

14 Um aumento da temperatura absoluta acarreta um aumento do volume ocupado pelo gás, de maneira que o quociente seja constante

15 Isocórica ou isovolumétrica (V = constante) Lei de Charles Para uma dada massa de gás a volume constante, a pressão exercida pelo gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta.

16 Um aumento da temperatura absoluta acarreta um aumento da pressão exercida pelo gás, de maneira que o quociente seja constante pressão

17 Relacionando as três transformações gasosas estudadas até aqui, obtemos uma relação denominada equação geral dos gases Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) As comparações das propriedades dos gases são feitas a partir de certos referenciais, estabelecidos arbitrariamente e conhecidos por Condições Normais

18 Exercícios 1) Uma bolha de ar forma-se no fundo de um lago, em que a pressão é de 2,2 atm. A essa pressão, a bolha tem volume de 3,6 cm 3. Que volume terá essa bolha quando subir à superfície, na qual a pressão atmosférica é de 684 mm Hg, admitindo-se que a massa de gás contida no interior da bolha e a temperatura permanecem constantes? 2) Um balão selado, quando cheio de ar, tem volume de 50,0 m 3 a 22 C e a uma dada pressão. O balão é aquecido. Assumindo-se que a pressão é constante, a que temperatura estará o balão quando seu volume for 60,0 m 3? 3) Certo gás ocupa um volume de 100 litros a dada pressão e temperatura. Qual o volume ocupado pela mesma massa gasosa quando a pressão do gás se reduzir a 3/4 da inicial e a temperatura absoluta se reduzir em 2/5 da inicial?