Gases Ideais

Objetivo:

Observar a dependência do volume com a pressão, mantendo a temperatura constante.

Teoria:

Pressão (P), Volume (V) e Temperatura (T) são quantidades macroscópicas que caracterizam um gás em equilíbrio termodinâmico.

Mantendo a quantidade de matéria, massa ou número de moles, constante pode-se determinar uma relação entre P, V e T do gás em estados de equilíbrio diferentes. Esta relação é chamada lei dos gases perfeitas ou ideais, expressa por:

constante

onde os sub índices 1 e 2 representam dois estados de equilíbrio distintos do gás. Esta lei indica que a relação PV/T não varia quando o número de partículas do gás não se altera.

Para a maioria dos gases a baixa pressão a constante expressa na relação acima é igual ao número de moles (n) multiplicado pela constante universal dos gases ideais (R), que vale 0,82 atm.L/mol.K ou 8,375 J/mol.K no sistema internacional. Assim chega-se a relação conhecida como lei de Clapeyron.:

PV = n R T

Um gás pode passar de um estado de equilíbrio para outro de várias maneiras diferentes. Em termos didáticos, procura-se manter fixa uma variável termodinâmica estudando o efeito nas outras duas. Quando a pressão é mantida constante chama-se o processo de transformação isobárica. Variando a Temperatura e a pressão e mantendo o volume fixo tem-se uma transformação isocórica. Finalmente, não havendo mudança na temperatura a transformação é chamada isotérmica. Lembrar que o número de partículas é sempre mantido inalterado.