Boltzmann

Boltzmann

Ludgero da Rocha Graboski

Acadêmicos

OBJETIVO
Neste experimento será determinado a velocidade das moléculas de
CO2 e o valor da constante de Boltzmann(k) que relaciona temperatura e energia de moléculas.

Introdução

Ludwig Boltzmann, fez inúmeras contribuições para a física e mecânica estatística, na qual a sua constante teve um papel fundamental, sendo esta relacionada a ideia de que para qualquer quantidade de gás ideal podemos obtemos um valor constante, caso se divida o valor obtido a partir de uma
𝐽
multiplicação de pressão e volume pelo valor da temperatura, 8.31𝑚𝑜𝑙.𝐾. Assim, estamos considerando que R é uma quantidade de energia por mol de moléculas de gás.

Fundamentação teórica da Constante de Boltzmann

Para um conjunto microscópico de gás ideal, pode-se obter uma relação entre a pressão(P),o volume(V), a temperatura(T) e o número de átomos de gás
(N). A equação que se descreve isto é dada por: 𝑃𝑉 = 𝑁𝑘𝑏 𝑇
Nesta expressão da constante de proporcionalidade é K b, que é a constante de Boltzmann e o número de átomos de gás (N). A equação do gás ideal é dada por
𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇
Nesta expressão, o símbolo (n) representa o número de mol de um gás particular, e (R) é a constante dos gases. Pode ser mostrado que a constante de
Boltzmann é simplesmente a constante dos gases R dividido pelo número de
Avogadro (NA = 6,02 x 10 23 átomos por mol).
𝑃𝑉 = 𝑁𝑘𝑏 𝑇
𝑛𝑅 = 𝑁𝑘𝑏
𝑘𝑏 =

𝑛
1
𝑅=
𝑅
𝑁
𝑁𝑎

𝐽
𝑚𝑜𝑙
𝑘 = 1.38. 10−23 𝐽/𝑘
𝑘𝑏 =
23
6.02. 10
8.31

Por conseguinte, a constante de Boltzmann é a relação entre a energia de um átomo de (J) e a temperatura.

Materiais Utilizados e Procedimento
Materiais:
1. Balança
2. Barômetro
3. Bicarbonato de sódio
4. Bomba de vácuo
5. Proveta graduada, 500ml
6. Papel toalha
7. Rolha com mangueira flexível
8. Termômetro
9. Tubo de vidro com torneira e rolha numa das extremidades
10. Vinagre
11. 2 balões de fundo chato, 500ml

Procedimento:
I.

II.

III.

IV.
V.

Adicionar 10g de bicarbonato de