lei geral dos gases perfeitos

Lei geral dos gases perfeitos

É possível reunir as leis de Gay-Lussac (transformação isobárica), de Charles (transformação isovolumétrica) e de Boyle-Mariotte (transformação isotérmica), em uma só, que pode ser aplicada a qualquer transformação sofrida por um gás ideal. Trata-se da equação geral dos gases, que é expressa pela seguinte relação:

Onde i representa o estado inicial e f o estado final do gás.
Observe que, caso uma das três variáveis permaneça constante, a equação geral dos gases se transforma nas leis de Gay-Lussac (transformação isobárica), de Charles (transformação isovolumétrica) e de Boyle-Mariotte (transformação isotérmica):
Lei de Gay-Lussac (transformação isobárica), sob pressão constante:

Lei de Charles (transformação isovolumétrica), sob volume constante:

Lei de Boyle-Mariotte (transformação isotérmica):

O francês Paul Clapeyron, no século XIX, constatou que para 1 mol (6,02 . 1023 moléculas) de um gás perfeito:

Este valor obtido é chamado de “constante universal dos gases perfeitos” e é simbolizado por R.
E se a amostra do gás tiver n mols, então:

Essa equação é chamada de Lei geral dos gases perfeitos ou Equação de Clapeyron.

Transformação Isobárica

Vamos tomar dois sólidos, de mesmo volume, mas de materiais diferentes, um de ferro e outro de alumínio, por exemplo. Aplicando a ambos os sólidos um mesmo acréscimo de temperatura, vamos perceber que eles se dilatam, e o volume obtido pelo ferro e pelo alumínio é diferente um do outro, devido ao coeficiente de dilatação do ferro e do alumínio não serem iguais. Agora vamos realizar o mesmo processo com dois gases diferentes, mantendo a pressão deles iguais, quando obtivermos o resultado veremos que os dois gases obtêm o mesmo volume final. O físico francês Gay-Lussac verificou que este fato ocorre para quaisquer gases, e, portanto enunciou:
“O valor do coeficiente de dilatação volumétrica é o mesmo para todos os gases”.
Portanto a transformação isobárica