aula1QF

Mestrado Integrado em Engenharia do
Ambiente

Química Física

Abel G. M. Ferreira [e-mail] QUÍMICA FÍSICA / AULA 1
SUMÁRIO
Equações de estado
Equação de estado do gás perfeito
Equação de estado de virial
Equação de estado de van der Waals e Princípio dos estados correspondentes Equação de estado do gás perfeito modelo físico do gás perfeito

O modelo físico de um gás perfeito fundamenta- se nas seguintes hipóteses:
(i)o gás é formado por um grande número de partículas (moléculas ou átomos) que se movem permanentemente no espaço de forma desordenada
(caótica);
(ii)as dimensões das partículas são muito pequenas e desprezáveis quando comparadas com as distâncias entre elas e com o tamanho do recipiente;
(iii) as partículas não exercem entre si forças apreciáveis (nem repulsivas, nem atractivas);
(iv) as colisões entre partículas ou entre as partículas e as paredes do vaso os choques são perfeitamente elásticos, i.e., nos choques intermoleculares ou interatómicos há conservação da energia cinética e do momento linear (ou quantidade de movimento).

Equação de estado do gás perfeito
Com este modelo é possível chegar á equação de estado do gás perfeito

PV=nRT
P – pressão (SI / Pa)
V – Volume total disponível (SI / m3) n – quantidade de substância (SI / mol)
T – Temperatura (SI / K)
R – Constante dos gases

R= 8.314510  0.00026 JK-1mol-1
1.98722  0.00006 calK-1mol-1
82.0578  0.0026 atmcm3K-1mol-1
62364.0  2.0 (mm Hg)cm3K-1mol-1

Equação de estado do gás perfeito
Como por definição

Vm V/n
PV n RT

PVm RT

O que significa que

z

PVm
RT

A nova grandeza, z, é o factor de compressibilidade

1

Equação de estado do gás perfeito

PV=nRT

 Um gás pode ser considerado como gás perfeito a baixa pressão (pressões da ordem de 1 atm ou menores) situação em que os gases possuem densidades muito baixas (cada vez mais próximas de zero). Baixa densidade (e baixa pressão) significa sob o ponto de vista microscópico que as partículas do gás estão separadas