22.5 – A distribuição das energias moleculares

1. 22.5 – A distribuição das energiasmoleculares Lembrandodadistribuição de velocidades de Maxwell: Número de moléculas do gás com energia entre E eE+dE Número de moléculas do gás com velocidade (emmódulo) entre v e v+dv Vamossupor um gás ideal monoatômico, de modoque a única forma de energiaseja a energiacinética de translação: Qual a distribuição das energiasmoleculares?

2. Sabemosque: Distribuição de Maxwell-Boltzmann Ludwig Boltzmann (1844-1906)

3. Se E >> kT, podemosaproximar: Fator de Boltzmann: Estima a probabilidaderelativa de umamoléculaterenergiacinética E

4. Exemplo: gás a temperaturaconstante no campo gravitacional (quadro-negro)

5. 22.7 – As forçasintermoleculares Mesmoátomosoumoléculasneutrosinteragem de forma atrativa a longasdistâncias e repulsiva a curtasdistâncias Potencial de Lennard-Jones Interação de Van der Waals

6. 22.6 – Equações de estadoparaos gases reais A equação de estado dos gases ideais é umaaproximaçãoque é válidaapenas no limite de baixasdensidades Hámaneiras de melhorarestadescrição de modo a descrevergases reais 1. Expansãovirial: Reproduz o comportamento dos gases ideais no limite de baixasdensidades 2. Equação de estado de Van der Waals Johannes Diderik van der Waals (1837-1923)

7. Podemosinterpretar a equação de van der Waals daseguinte forma: Ondedefinimosumapressão e um volume efetivos p’ e V’ Volume efetivo: é menorque o volume medidoexperimentalmentedevidoaovolume de exclusãomolecular O parâmetro b é o volume excluídopor mol

8. Pressãoefetiva: é maiorque a pressãomedida experimentalmentedevido à atração entre as moléculaspróximoàsparedes do recipiente

9. Usodaequação de van der Waals no estudodatransição de fasegás-líquido Isotermas do gás ideal Região de instabilidade (volume aumentaquando a pressãoaumenta): sinaliza a transiçãopara a faselíquida Isotermasdaequação de van der Waals

10. Questões