Constantes de um Gás

1. Constantes de um Gás • Massa do Gás (m): é a quantidade de matéria que a amostra de gás possui; • Massa Molar (M): é a quantidade de matéria de um mol (6.1023moléculas) do gás. • Número de mols (n):

2. Variáveis de um Gás Temperatura (T): é a medida da agitação das moléculas que constituem o gás e deve ser medida em kelvin. Volume (V): é o espaço ocupado pelo gás, ou seja, é o volume do recipiente que o contém.

3. Variáveis de um Gás Pressão (p): é a pressão exercida pelo gás sobre as paredes do recipiente que o contém.

4. Estado A Pressão: pA Volume: VA Temperatura: TA Estado B Pressão: pB Volume: VB Temperatura: TB Lei Geral dos Gases

5. Principais transformações Isobárica (Pressão constante) • Volume diretamente proporcional a temperatura

6. Principais transformações Isotérmica (temperatura constante) • Pressão inversamente proporcional ao volume

7. Principais transformações Isométrica (volume constante) • Pressão diretamente proporcional a temperatura

8. Equação de Clapeyron p  pressão do gás V  volume do gás n  número de mols R  constante universal dos gases T  temperatura absoluta

9. [p] = Pa (pascal) [V] = m3 (metro cúbico) [n] = mol [T] = K (kelvin) R = 8,31 J/mol.K Unidades de Medida

10. [p] = atm (atmosfera) [V] = L (litro) [n] = mol [T] = K (kelvin) R = 0,082 atm.L/mol.K Outras Unidades de Medida

11. Trabalho de um gás Expansão Compressão (+) (-)

12. Trabalho de um gás (-) (+)

13. Pressão de um Gás A pressão de um gás contido num recipiente deve-se às colisões que as moléculas efetuam contra as paredes do recipiente.

14. Transformação Isobárica(Pressão Constante) d F

15. Transformação Isométrica(Volume Constante)

16. Transformação Qualquer Expansão do Gás Compressão do Gás pressão pressão B B A A volume volume

17. Transformação Cíclica É uma transformação no qual o gás retorna para a situação inicial.

18. Transformação Cíclica

19. Transformação Cíclica

20. Sinal do Trabalho no Ciclo Ciclo Horário → τ + Ciclo Anti-Horário → τ -

21. Energia Interna de um Gás Definição É toda energia que ele tem armazenado dentro de si. Tipos de Energia Energia cinética de translação das partículas; Energia cinética de rotação das partículas; Energia potencial de ligação entre as partículas.

22. Energia Interna de um Gás Perfeito Para gases perfeitos e monoatômicos a energia interna se resume na energia cinética de translação das moléculas, sendo dada pela expressão:

23. U  Energia interna do gás n  número de mols R  constante universal dos gases T  temperatura absoluta

24. Energia Interna de um Gás Perfeito Para gases perfeitos e diatômicos a energia interna se resume na energia cinética de translação das moléculas, sendo dada pela expressão:

25. U  Energia interna do gás n  número de mols R  constante universal dos gases T  temperatura absoluta

26. Unidades de Medida [U] = J (joule) [n] = mol [T] = K (kelvin) R = 8,31 J/mol.K

27. Conclusões A energia interna de um dado número de mols de um gás perfeito depende: Exclusivamente da temperatura. (Lei de Joule) É diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás, portanto:

28. U de um gás monoatômico Obs: só haverá variação na energia interna de um gás, se ele sofrer uma variação de temperatura, ou seja: T aumenta  U aumenta (U > 0); T diminui  U diminui (U < 0); T constante  U constante (U = 0).

29. U de um gás diatômico Obs: só haverá variação na energia interna de um gás, se ele sofrer uma variação de temperatura, ou seja: T aumenta  U aumenta (U > 0); T diminui  U diminui (U < 0); T constante  U constante (U = 0).

30. Conclusões Transformação Isotérmica T constante  U = 0 Expansão Isobárica V aumenta  T aumenta  U > 0 Compressão Isobárica V diminui  T diminui  U < 0

31. Aquecimento Processo Térmico Fornecimento de calor Processo Mecânico Trabalho Resistente (-) Resfriamento Processo Térmico Retirada de calor Processo Mecânico Trabalho Motor (+) Aquecimento x Resfriamento

32. Como Aquecer um Gás

33. Como Resfriar um Gás

34. 1ª Lei da Termodinâmica U = Q -  Onde: Q  Quantidade de Calor   Trabalho U  Variação da energia interna

35. U = Q -  U > 0 T aumenta U< 0 T diminui U= 0 T constante Q > 0 recebe calor Q < 0 perde calor Q = 0 adiabática • > 0 expansão Perde EM • < 0 compressão Ganha EM • = 0 Isométrica

36. Principais Transformações • Isotérmica ( T  constante) • U = 0  Q =  • Isométrica ( V  constante) •  = 0  Q = U • Isobárica ( p  constante) •  = p. V  Q - p.  V = U • Cíclica • U = 0  Q =  • Adiabática ( Não troca calor) • Q = 0   = - U