lista

Aula 3 – Gases ideais ou perfeitos

1. Equações de Estado

Como vimos na aula anterior, o estado de qualquer amostra de uma substância pode ser especificado pelas seguintes propriedades:

i. O volume que a amostra ocupa (V); ii. A pressão da amostra (p); iii. A temperatura da amostra (T); iv. O número de moles da substância na amostra (n);

Porém, experimentalmente se verifica que na natureza essas quatro grandezas não são independentes entre si. Ou seja, as substâncias obedecem a uma equação de estado da forma p = f(n,V,T) que relaciona uma das quatro propriedades com as outras três.
As equações de estado da maioria das substâncias não são conhecidas, entretanto certas equações de estado são.

2. Equação de estado do gás perfeito

A equação de estado de um gás em baixas pressões foi um dos primeiros resultados estabelecidos na físico-química. As experiências de Boyle (século XVII), e as de seus sucessores, conduziram à formulação da equação de estado do gás perfeito:

pV=nRT

(1)

onde R é uma constante conhecida como constante dos gases, cujo o valor, determinado experimentalmente, é o mesmo para todos os gases.

11

R =

8,31451 J K-1mol-1
8,31451 kPa L K-1mol-1
8,20578 x 10-2 L atm K-1 mol-1
62,364 Torr K-1 mol-1
1,98722 cal K-1 mol-1

A equação de estado do gás perfeito, abreviada como “lei do gás perfeito”, é assim denominada por ser uma idealização das equações de estado que os gases obedecem na realidade. Todos os gases obedecem a essa equação de forma aproximada e essas aproximações tornam-se cada vez menores à medida que a pressão tende a zero.

Uma substância hipotética que obedece a equação 1 em todas as pressões é denominada gás perfeito (ou gás ideal). Um gás que existe na natureza, chamado gás real, comporta-se cada vez mais como um gás perfeito à medida que sua pressão vai sendo reduzida, e se comporta exatamente como um gás perfeito no limite de pressão nula. Na prática, a pressão atmosférica ao