Engenharia

UFBA – Universidade Federal da Bahia
Aluno: Cristhian Andrade Cunha Oliveira
Professor: Roberto Batista
Disciplina: Físico-química

Estudo comparativo entre os isotermas do gás ideal, do gás de Van der Waals e do comportamento real (experimental) nos diagramas pxV.

Gráficos comparativos:

A primeira análise que pode ser feita é grande diferença entre as isotermas do gás real para os outros gráficos de isotermas. Somente a pressão reduzida acentua-se uma convergência no comportamento do gás. Essa divergência ocorre por não levar em conta as forças intermoleculares expressas nos dois parâmetros empíricos, “a” (forças de atração) e “b” (forças de repulsão), que refletem as forças atuantes em cada gás representado. Esses parâmetros estão na equação de Van der Waals e por isso sua maior semelhança com o comportamento experimental. Porém o comportamento das isotermas em todos os gráficos se assemelha quando a altas temperaturas, isto é, elas passam a ter um comportamento igual ao ideal. Isso pode ser observado na isoterma T4 da Fig. 3.5 e na isoterma T3 da Fig. 3.7.
Um comportamento ideal também pode ser observado em regiões de grandes volumes (parte mais à direita dos gráficos). Isso acontece por conta de o Volume Molar se tornar muito grande em relação ao “b” (tornando este desprezível) na equação de Van der Waals. Da mesma forma acontece na razão “a” por Volume Molar nessa equação, que se torna muito pequeno, podendo ser também desprezado.
Uma comparação das isotermas experimentais e de Van der Waals pode ser feita. Elas são muito semelhantes a não serem os patamares. Esse patamar corresponde à zona da pressão de vapor do gás (região de transição entre o gás e o líquido) e ela acontece somente nas isotermas experimentais. Nas isotermas de Van der Waals ocorrem oscilações na região onde deveriam estar esses patamares. Porém nenhuma equação simples é capaz de expressar tais patamares nem mesmo equações muito complexas. A oscilação da equação de Van der