{"id":145456,"date":"2019-11-04T09:50:17","date_gmt":"2019-11-04T11:50:17","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=145456"},"modified":"2019-12-06T13:39:40","modified_gmt":"2019-12-06T15:39:40","slug":"gas-ideal","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/gas-ideal","title":{"rendered":"G\u00e1s ideal"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Um g\u00e1s ideal<\/strong> \u00e9 definido como aquele em que todas as colis\u00f5es entre \u00e1tomos ou mol\u00e9culas s\u00e3o perfeitamente eleat\u00edsticas e nas quais n\u00e3o h\u00e1 for\u00e7as de atra\u00e7\u00e3o intermoleculares.<\/p>\n

Pode-se visualiz\u00e1-lo como uma cole\u00e7\u00e3o de esferas perfeitamente duras que colidem, mas que de outra forma n\u00e3o interagem umas com as outras.<\/p>\n

Nesse g\u00e1s, toda a energia interna est\u00e1 na forma de energia cin\u00e9tica e qualquer mudan\u00e7a na energia interna \u00e9 acompanhada por uma mudan\u00e7a na temperatura.<\/p>\n

O que \u00e9<\/strong><\/p>\n

Um g\u00e1s ideal \u00e9 um estado de mat\u00e9ria te\u00f3rica usado pelos f\u00edsicos na an\u00e1lise da teoria das probabilidades.<\/p>\n

O g\u00e1s ideal \u00e9 composto de mol\u00e9culas que se refletem umas nas outras sem interagir de maneira alguma.<\/p>\n

N\u00e3o h\u00e1 for\u00e7as de atra\u00e7\u00e3o ou repuls\u00e3o entre as mol\u00e9culas e nenhuma energia \u00e9 perdida durante as colis\u00f5es.<\/p>\n

Os gases ideais podem ser completamente descritos por seu volume, densidade e temperatura.<\/p>\n

A equa\u00e7\u00e3o de estado para um g\u00e1s ideal, comumente conhecida como lei do g\u00e1s ideal, \u00e9 PV = NkT.<\/p>\n

Na equa\u00e7\u00e3o, N \u00e9 o n\u00famero de mol\u00e9culas e k \u00e9 a constante de Boltzmann, que \u00e9 igual a cerca de 1.4 x 10-23<\/sup> joules por kelvin.<\/p>\n

O que geralmente \u00e9 mais importante \u00e9 que a press\u00e3o e o volume s\u00e3o inversamente proporcionais e cada um \u00e9 proporcional \u00e0 temperatura. Isso significa, por exemplo, que se a press\u00e3o duplicar enquanto a temperatura \u00e9 mantida constante, o volume do g\u00e1s deve cair pela metade; se o volume do g\u00e1s dobrar enquanto a press\u00e3o for mantida constante, a temperatura tamb\u00e9m dever\u00e1 dobrar.<\/p>\n

Na maioria dos exemplos, o n\u00famero de mol\u00e9culas no g\u00e1s \u00e9 considerado constante.<\/p>\n

Claro, isso \u00e9 apenas uma aproxima\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Colis\u00f5es entre mol\u00e9culas de g\u00e1s n\u00e3o s\u00e3o perfeitamente el\u00e1sticas, alguma energia \u00e9 perdida e for\u00e7as eletrost\u00e1ticas entre mol\u00e9culas de g\u00e1s existem.<\/p>\n

Mas na maioria das situa\u00e7\u00f5es cotidianas, a lei ideal dos gases se aproxima do comportamento real dos gases.<\/p>\n

Mesmo que n\u00e3o seja usado para realizar c\u00e1lculos, manter em mente as rela\u00e7\u00f5es entre press\u00e3o, volume e temperatura pode ajudar um cientista a entender intuitivamente o comportamento de um g\u00e1s.<\/p>\n

A lei ideal dos gases \u00e9 frequentemente a primeira equa\u00e7\u00e3o que as pessoas aprendem quando estudam gases em uma aula introdut\u00f3ria de f\u00edsica ou qu\u00edmica.<\/p>\n

A equa\u00e7\u00e3o de Van der Waal, que inclui algumas pequenas corre\u00e7\u00f5es nas premissas b\u00e1sicas da lei do g\u00e1s ideal, tamb\u00e9m \u00e9 ensinada em muitos cursos introdut\u00f3rios.<\/p>\n

Na pr\u00e1tica, no entanto, a corre\u00e7\u00e3o \u00e9 t\u00e3o pequena que, se a lei ideal dos gases n\u00e3o for precisa o suficiente para uma determinada aplica\u00e7\u00e3o, a equa\u00e7\u00e3o de Van der Waal tamb\u00e9m n\u00e3o ser\u00e1 boa o suficiente.<\/p>\n

Como na maioria da termodin\u00e2mica, tamb\u00e9m se sup\u00f5e que o g\u00e1s ideal esteja em estado de equil\u00edbrio.<\/p>\n

Esta suposi\u00e7\u00e3o \u00e9 claramente falsa se a press\u00e3o, volume ou temperatura estiver mudando; se essas vari\u00e1veis est\u00e3o mudando lentamente, um estado chamado equil\u00edbrio quase est\u00e1tico, o erro pode ser aceitavelmente pequeno.<\/p>\n

Desistir da suposi\u00e7\u00e3o de equil\u00edbrio quase est\u00e1tico significa deixar a termodin\u00e2mica para o mundo mais complicado da f\u00edsica estat\u00edstica.<\/p>\n

Qual \u00e9 a lei do g\u00e1s ideal?<\/strong><\/p>\n

A lei dos gases ideais \u00e9 uma equa\u00e7\u00e3o usada na qu\u00edmica para descrever o comportamento de um “g\u00e1s ideal”, uma subst\u00e2ncia gasosa hipot\u00e9tica que se move aleatoriamente e n\u00e3o interage com outros gases.<\/p>\n

A equa\u00e7\u00e3o \u00e9 formulada como PV = nRT, significando que a press\u00e3o vezes o volume \u00e9 igual ao n\u00famero de moles vezes a temperatura ideal do g\u00e1s constante vezes a temperatura.<\/p>\n

A lei do g\u00e1s ideal \u00e9 geralmente usada com o sistema SI de unidades, ent\u00e3o P est\u00e1 em Pascal, V est\u00e1 em metros c\u00fabicos, n \u00e9 adimensional e representa o n\u00famero de moles, R est\u00e1 em joules divididos por kelvins vezes em moles e T est\u00e1 em Kelvins.<\/p>\n

A lei tamb\u00e9m pode ser dada como PV = NkT, com o n\u00famero de part\u00edculas (N) substituindo o n\u00famero de moles e a constante de Boltzmann substituindo a constante de g\u00e1s ideal.<\/p>\n

Um elemento importante que aqueles que trabalham com a lei dos gases ideais devem entender \u00e9 que ela funciona apenas em situa\u00e7\u00f5es te\u00f3ricas idealizadas.<\/p>\n

Gases reais interagem entre si e entre si em graus variados, e essas intera\u00e7\u00f5es diminuem a aleatoriedade do movimento das part\u00edculas de g\u00e1s.<\/p>\n

Em baixas temperaturas e altas press\u00f5es, por exemplo, \u00e9 prov\u00e1vel que as for\u00e7as de atra\u00e7\u00e3o entre os gases alterem significativamente a maneira como os gases se comportam. Em temperaturas suficientemente baixas e altas press\u00f5es, muitos gases se tornam l\u00edquidos, mas a lei ideal dos gases n\u00e3o explica esse comportamento.<\/p>\n

H\u00e1 uma variedade de usos para a lei ideal dos gases, mas eles quase sempre envolvem situa\u00e7\u00f5es te\u00f3ricas.<\/p>\n

Pode-se usar a lei do g\u00e1s ideal para determinar qualquer uma das propriedades desconhecidas de um g\u00e1s ideal, assumindo que se conhe\u00e7a o restante das propriedades.<\/p>\n

Se, por exemplo, a press\u00e3o, o n\u00famero de moles e a temperatura forem conhecidos, \u00e9 poss\u00edvel calcular o volume atrav\u00e9s de \u00e1lgebra simples.<\/p>\n

Em alguns casos, a lei ideal dos gases pode ser usada em situa\u00e7\u00f5es da vida real, mas apenas com gases cujos comportamentos seguem de perto a lei em determinadas condi\u00e7\u00f5es de temperatura e press\u00e3o, e mesmo assim s\u00f3 pode ser usada como aproxima\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A lei do g\u00e1s ideal \u00e9 geralmente ensinada em detalhes significativos nas aulas de qu\u00edmica geral do ensino m\u00e9dio e superior.<\/p>\n

Os alunos usam a lei para aprender os conceitos b\u00e1sicos de c\u00e1lculo em qu\u00edmica e geralmente precisam fazer v\u00e1rias convers\u00f5es de unidades antes de aplicar a equa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A lei tamb\u00e9m ilustra v\u00e1rios conceitos importantes sobre o comportamento dos gases. Isso mostra, por exemplo, que um aumento na press\u00e3o de um sistema gasoso tende a corresponder a uma diminui\u00e7\u00e3o no volume e vice-versa.<\/p>\n

\u00c9 importante entender as rela\u00e7\u00f5es demonstradas, mesmo que a equa\u00e7\u00e3o n\u00e3o possa ser usada para c\u00e1lculos precisos sobre sistemas gasosos reais.<\/p>\n

Resumo<\/strong><\/p>\n

Muitos qu\u00edmicos sonhavam em ter uma equa\u00e7\u00e3o que descreve a rela\u00e7\u00e3o de uma mol\u00e9cula de g\u00e1s com seu ambiente, como press\u00e3o ou temperatura.<\/p>\n

No entanto, eles encontraram muitas dificuldades devido ao fato de sempre haver outros fatores afetantes, como for\u00e7as intermoleculares.<\/p>\n

Apesar disso, os qu\u00edmicos criaram uma equa\u00e7\u00e3o simples de g\u00e1s para estudar o comportamento do g\u00e1s e, ao mesmo tempo, esconder os fatores menores.<\/p>\n

Ao lidar com g\u00e1s, uma equa\u00e7\u00e3o famosa foi usada para relacionar todos os fatores necess\u00e1rios para resolver um problema de g\u00e1s.<\/p>\n

Essa equa\u00e7\u00e3o \u00e9 conhecida como Equa\u00e7\u00e3o do g\u00e1s ideal. Como sempre soubemos, nada ideal existe.<\/p>\n

Nesta edi\u00e7\u00e3o, duas suposi\u00e7\u00f5es bem conhecidas deveriam ter sido feitas previamente:<\/strong><\/p>\n

\n

As part\u00edculas n\u00e3o t\u00eam for\u00e7as agindo entre elas, e
\nEssas part\u00edculas n\u00e3o ocupam espa\u00e7o, o que significa que seu volume at\u00f4mico \u00e9 completamente ignorado.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Um g\u00e1s ideal \u00e9 um g\u00e1s hipot\u00e9tico sonhado por qu\u00edmicos e estudantes, porque seria muito mais f\u00e1cil se coisas como for\u00e7as intermoleculares n\u00e3o existissem para complicar a simples Lei do G\u00e1s Ideal.<\/p>\n

Gases ideais s\u00e3o essencialmente massas pontuais que se deslocam em movimento constante, aleat\u00f3rio e linear.<\/p>\n

Seu comportamento \u00e9 descrito pelas suposi\u00e7\u00f5es listadas na Teoria Cin\u00e9tico-Molecular dos Gases.<\/p>\n

Essa defini\u00e7\u00e3o de um g\u00e1s ideal contrasta com a defini\u00e7\u00e3o de g\u00e1s n\u00e3o ideal, porque essa equa\u00e7\u00e3o representa como o g\u00e1s realmente se comporta na realidade.<\/p>\n

Fonte:<\/strong> www.khanacademy.org\/abyss.uoregon.edu\/www.wisegeek.org\/chem.libretexts.org\/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu\/chemistry.bd.psu.edu<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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