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Estudo dos gases
Professor: Nelson
Colégio Tiradentes da Polícia Militar de Minas Gerais - Barbacena
Lei dos Gases
• Estabelecer relações (leis) entre a Pressão, Volume e Temperatura.
• Relação obtida através de experimentos com gases.
• Lei de Boyle.
• Lei de Charles e Gay-Lussac.
• Principio de Avogadro.
Boyle
Avogadro
Lei dos Gases
• Lei de Boyle – Transformação isotérmica.
Isoterma: transformação que ocorre a temperatura constante.
Boyle estudou a relação entre o volume e a pressão para uma mesma massa de gás, em seus experimentos.
Lei dos Gases
• Lei de Boyle – Transformação isotérmica.
Observou que, quando se aumenta a pressão sobre um gás o volume do mesmo diminui.
Lei dos Gases
• Lei de Boyle – Transformação isotérmica.
O volume de uma quantidade de gás, em uma temperatura constante é inversamente proporcional à
pressão a qual está submetido.
𝑃 =𝑘
𝑉
• Matematicamente
Onde k é uma constante.
𝑃1.𝑉1 = 𝑃2.𝑉2𝑃. 𝑉 =k
Lei dos Gases
• Lei de Boyle – Transformação isotérmica.
A Lei de Boyle pode ser expressa em forma de um gráfico PxV.
𝑃 =𝑘
𝑉
Lei dos Gases
• Lei de Charles e Gay-Lussac – Transformação isobárica.
Transformação isobárica: transformação que ocorre a pressão constante.
Esses cientistas estudaram a relação entre a temperatura e o volume de um determinada massa de gás à pressão constante.
Lei dos Gases
• Lei de Charles e Gay-Lussac – Transformação isobárica.
A temperatura de uma quantidade de gás varia na mesma proporção que o volume, quando a pressão
e constante.
𝑇 = 𝑉. 𝑘
• Matematicamente
Onde k é uma constante.
𝑉1.𝑇1
=𝑉2.𝑇
Lei dos Gases
• Lei de Charles e Gay-Lussac – Transformação isobárica.
A Lei de Charles e Gay-Lussac pode ser expressa em forma de um gráfico PxT.
𝑇 = 𝑉. 𝑘
Lei dos Gases
• Transformação isocóricas.
Transformação que ocorre à volume constante.
A pressão exercida por uma mesma massa gasosa, sob um
volume constante, é diretamente proporcional a
temperatura.
Lei dos Gases
𝑇 = 𝑃. 𝑘
Matematicamente
Onde k é uma constante.
𝑃1𝑇1
=𝑃2𝑇2
• Transformação isocóricas.
Gráfico PxT
Lei dos Gases
• Principio de Avogadro.
Volumes iguais de gases, sob as mesmas condições de temperatura e pressão, contém o mesmo número de
constituintes, ou seja, mesmo número de moléculas (mol).
A constante, k, está relacionada com a quantidade de matéria logo pode ser substituído pode n, número de
moles
Lei dos Gases
A partir das três leis dos gases, estabeleceu um lei geral (equação) que caracteriza um sistema gasoso ideal.
A equação relaciona a pressão, volume e temperatura de uma quantidade de gás.
𝑃. 𝑉 = 𝑛. 𝑅. 𝑇Equação do gás ideal.
R: constante dos gases
Variáveis: pressão, temperatura e volume.
𝑃1. 𝑉1𝑇1
=𝑃2. 𝑉2𝑇2
Quantidade igual de matéria
Lei dos Gases
Exemplo:
1) Determine que volume ocupa 1 mol de uma substancia gasosa:a) Em condições de 1 atm e 0 ºC.b) 10 atm de pressão e 25 ºC.
2) Um gás no estado 1 apresenta volume de 14 L, pressão de 5 atm e temperatura de 300K. Qual será a pressão do gás em um estado 2 se o volume for dobrado a temperatura constante?
Exercícios1) Quais são as variáveis do estado gasoso?2) O gás oxigênio, O2, é comercializado em cilindro de 50 mL e
apresenta a temperatura ambiente uma pressão de 200 atm. Qual volume o oxigênio contido no cilindro ocuparia na mesma temperatura e à pressão de 1,0 atm?
3) O gás oxigênio utilizado em hospitais é armazenado em cilindros com volume de 60 L e pressão de 150 atm. Se considerarmos a temperatura constante, responda a questão.a) Qual volume ocuparia o oxigênio contido em um cilindro, a uma
pressão de 760 mmHg?4) O gás hélio é comercializado em cilindros com volume de 25 L, a uma
pressão de 30 atm. Sabemos que cada balão de festa contem 2,5 L, a uma pressão de 1,04 atm, quantos balões poderiam ser cheios com o cilindro?
5) Um recipiente contém 8 g de O2 em condições normais de temperatura e pressão. Qual deve ser o volume do recipiente?
Exercícios
6) Calcule a pressão que atinge um pneu que foi calibrado com 30 libras a 0 ºC e foi aquecido a 60 ºC.7) Um recipiente, cujo o volume é 10 L, contém o gás hidrogênio (H2) em condições normais de temperatura e pressão.
a) Qual a quantidade de matéria que deve haver no recipiente?b) Qual a massa correspondente desse gás?
8) Uma quantidade de matéria igual a 5mol de gás ideal a uma temperatura de 27ºC ocupa um volume de 16,4 litros. Qual a pressão exercida por essa quantidade de gás?9) Um recipiente de 20 L de capacidade contendo 68 g de amônia (NH3) é transportado da Noruega, sob temperatura de 10 ºC, para o Egito, a 40 ºC.
a) Qual a quantidade de matéria de amônia pressente no recipiente?b) Qual a pressão que a amônia exerce nas parede do recipiente a 10
ºCc) Qual a pressão exercida pela amônia no Egito?
Exercícios
10) Considere o diagrama
Responda:
a) Qual é o nome das transformações gasosas verificadas quando passamos
de I para II, de II para III e de III para I?
b) Se a temperatura em II é igual a 227 ºC, qual é a temperatura em III e em
I?
Exercícios
11) Dada a tabela, abaixo calcule os valores das variáveis desconhecidas
considerando que as quantidades de gás não muda no estado inicial e
final.
Transformação Estado Volume/LTemperatura
/ KPressão/atm
IInicial 3 273 P1
Final 3 298 2
IIInicial 3 298 2
Final 6 T2 2
IIIInicial 6 T1=T2 2
Final V2 5
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