Ciencias

A Teoria Cinética dos Gases
Física Geral II – Segundo Semestre de 2012

Equação de estado dos gases ideais
• Qualquer objeto macroscópico em equilíbrio termodinâmico tem o seu estado descrito por um conjunto de variáveis macroscópicas que denominamos variáveis de estado do sistema. • No caso particular de fluidos homogêneos o estado do sistema fica caracterizado por qualquer par escolhido entre ( P, V, T ) que obedecem à chamada equação de estado

Equação de estado dos gases ideais
A lei de Boyle medida de P = P(V) a T constante

O volume de uma dada quantidade de gás, a temperatura constante, varia inversamente com a pressão

PV = const .

Equação de estado dos gases ideais

PV = const .

Equação de estado dos gases ideais
A lei de Charles
Basicamente medir a dilatação volumétrica medida de V = V(T) a P constante
∆V = β∆T V0

(P = 1atm)

Vθ = V0 (1 + β ∆T )

V T = V0 T0

Equação de estado dos gases ideais
A lei de Charles

A pressão constante, o volume de um gas é diretamente proporcional à temperatura absoluta.

V T = V0 T0

Equação de estado dos gases ideais
A lei dos gases perfeitos
Visto que

PV P0V0 = = const. T T0

precisamos determinar

o valor desta constante

Lei de Avogadro

Equação de estado dos gases ideais
A lei de Avogadro
Volumes iguais de todos os gases nas mesmas condições de temperatura e pressão contêm o mesmo número de moléculas NA = 6,02 x 1023 Se P = P0 = 1atm e T = T0 = 0o C (CNTP) V = 22,4 l

Equação de estado dos gases ideais
A lei dos gases perfeitos
Aplicando-se a lei de Avogadro para 1 mol de qualquer gás perfeito tem-se o mesmo resultado

P0V0 1atm × 22,4l J cal ≡R= = 8,314 = 1,986 T0 273K mol K mol K

PV = nRT

Equação de estado dos gases ideais
Trabalho na expansão isotérmica de um gás ideal
Vf

T = const

Wi → f = P dV
VI

∫

nRT Wi → f = dV V V

Vf

∫
I

Vf Wi → f = nRT ln  V  i

   

Capacidades térmicas molares dos gases ideais