Transformações gasosas

Transformações isotérmicas:


A temperatura (T) é constante, ou seja, o que varia é o volume (V) e a pressão (P) de forma inversamente proporcional.


Quando aumentamos a pressão sobre um gás, o volume ocupado por ele diminui, o que faz com que o produto dessas grandezas seja constante: k= constante. Portanto, PV=K.
Pi x Vi = Pf x Vf


Representação grafica:

Essa transformação também é conhecida como Lei de Boyle, em homenagem a Robert Boyle (1627-1691):

Transformações isobáricas:


A pressão (P) é constante, ou seja, quem varia é a temperatura (T) e o volume (V) de forma diretamente proporcional.
Esta relação é determinada por: V_i/T_i = V_f/T_f = K.

Graficamente podemos observar:

Essa transformação é chamada de Lei de Charles.




Transformações isocóricas ou isovolumétricas:


O volume (V) é constante. Ou seja, a temperatura (T) e a pressão (P) variam de forma diretamente proporcional. É determinada por Pi/Ti = Pf/Tf pois  o gás ao ser aquecido aumenta sua pressão, e quando resfriado diminui a sua pressão.


Graficamente:

Essa transformação é chamada de Lei de Gay-Lussac:

Váriaveis de estado físico

Em termodinâmica ,as variáveis de estado físico momentâneo do sistema são : pressão,volume e temperatura.

Pressão: num sistema gasoso fechado , é a relação entre a força exerecida por uma determinada quantidade de moléculas sobre uma dada superfície do recipiente.
Pressão atmosférica: é a força exercida pela coluna de ar existente sobre uma dada superfície.







Volume: o volume de um corpo é a quantidade de espaço que esse corpo ocupa.

Conversão de unidades: 1m³ = 10 litros = 10³dm³ = 10³+³ml

Temperatura: é uma grandeza física que mensura a energia cinética média de cada grau de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico.

IMPORTANTE: a temperatura é sempre dada em kelvin.
Equação:                                       

 

(Temp.kelvin = temp.celcius + 273)

Teoria Cinética dos Gases

A teoria cinética dos gases foi criada com o intuito de explicar as propriedades e o comportamento interno dos gases.
É fundamental compreendermos essa teoria, para o entendimento da pressão que os gases exercem em outros corpos e em muito mais estudos sobre os gases.
Essa teoria apresenta tais características:


- Moléculas perfeitamente esféricas


- Ausência de interações intermoleculares no sistema


- Moléculas com energia cinética média diretamente proporcional à temperatura absoluta do sistema


- O gás ocupa todo o espaço do lugar onde ele esta, devido às moléculas dele se movimentarem em todas as direções


É bom lembrar que a capacidade que os gases têm de se expandir facilmente e a da grande dilatação térmica, vêm do fato de suas moléculas terem tamanho praticamente desprezível.


O criador dessa teoria foi o Daniel Bernoulli

Vapor e Gás: Diferenças

 A diferença entre gás e vapor é dada a partir da temperatura crítica. O vapor é a matéria no estado gasoso, estado esse que pode ser liquefeito com o aumento da pressão. Com o gás não acontece o mesmo. Ele é um fluido impossível de ser liquefeito com um simples aumento de pressão. Isso faz com o gás seja diferente do vapor.


Vapor:
 Vapor é uma referência dada à matéria no estado gasoso. Essa forma é capaz de estar em equilíbrio com o líquido ou o sólido do qual se fez através do aumento de temperatura.

 Exemplo: quando colocamos água para ferver, obtemos H₂O no estado de vapor, que seria àquela fumaça que sai do bico da chaleira. Se quisermos transformar esse vapor em líquido novamente, teremos a condensação.

Gás:
 Gás é um dos estados físicos da matéria. Não tem forma nem volume definidos, consiste em um aglomerado de partículas cujos movimentos são aleatórios.

 Exemplo: o gás no 'botijão'' está no estado líquido em virtude da enorme pressão dentro do recipiente no qual está contido. 

Gás

Gás não possui forma ou volume definido, não pode ser visto porque é incolor. Hoje em dia usamos gás na iluminação, como o xenônio, e na cozinha, o butano.

Os gases não apresentam volume ou densidade com números definidos pois possui um deslocamento livre das partículas
Já na química o gás é visto como uma matéria altamente difusa, onde preenche rapidamente um recipiente vazio. Existe também os gases perfeitos ou ideais, onde apresentação proporçoes diretas em molaridade, temperatura, volume e temperatura.

Entre os principais gases estão o oxigênio, nitrogênio e gás carbônico, essenciais para a sobrevivência de qualquer ser vivo.Veja por exemplo , como o gás carbônico e o gás oxigênio atuam na fotossíntese: