Empuxo
A equação de Clapeyron tem este nome em homenagem ao Físico Francês Benoit Paul Émile Clapeyron que viveu entre os anos de 1799 e 1864. Clapeyron foi um dos criadores da Termodinâmica. Relacionando as leis de Charles, Boyle e Mariotte e Gay-Lussac, Clapeyron estabeleceu uma equação que relaciona as três variáveis consideradas no estudo dos gases (pressão, volume e temperatura) e o número de mols.
P.V = n.R.T
Onde:
P = pressão do gás
V= volume do gás
R = a constante universal dos gases, cujo valor pode ser escrito das seguintes formas:
R = 8,31 Joule/ (mol.K)
R = 0,082 atm . l / (mol . K)
n = número de mol do gás, cujo valor pode ser determinado a partir da razão entre a massa do gás e a massa molar do mesmo: n = m/M
T = temperatura do gás, que deve ser medida em uma escala termométrica absoluta (Kelvin).
Se você ainda não leu o nosso último texto, lei dos gases. Leia para saber um pouco mais sobre a equação de Clapeyron. Agora vamos resolver um exercício para melhor entender a equação.
Exercício equação de Clapeyron: Um recipiente de 2,0 litros contém um gás perfeito a temperatura de 17°C e pressão de 50 Pa. Determine o número de mols contidos nesse recipiente.
Dado: constante universal dos gases perfeitos: R = 8,31 J/mol.K
Resolução
Aplicando a equação de Clapeyron podemos encontrar o número de mols do gás. Mas, antes de começarmos, temos que colocar todas as unidades no SI, já que a constante dos gases foi dada nestes termos.
V = 2 litros = 2,0 . 10-3 m3
T = 17 + 273 = 290 K
P = 50 Pa
Agora podemos continuar:
P.V = n.R.T
50 . 2,0 . 10-3 = n . 8,31 . 290
Isolando n na equação temos:
n = ( 50 . 2,0 . 10-3 ) / ( 8,31 . 290 )
n = 4,5 . 10-6 mol
Equação de Clapeyron
Relacionando as Leis de Boyle, Charles Gay-Lussac e de Charles é possível estabelecer uma equação que relacione as variáveis de estado: pressão (p), volume (V) e temperatura absoluta (T) de um gás.
Esta equação é