Borges e Nicolau
Teoria Cinética dos Gases
Gás ideal ou gás perfeito
No estudo do comportamento de um gás, consideramos o seguinte modelo:
• as moléculas do gás movimentam-se caoticamente;
• os choques entre as moléculas e contra as paredes do recipiente são perfeitamente elásticos;
• as moléculas não exercem forças entre si, exceto quando colidem;
• as moléculas apresentam volume próprio desprezível em comparação com o volume ocupado pelo gás.
O gás que obedece a este modelo é chamado gás perfeito ou gás ideal. Um gás real submetido a altas temperaturas e baixas pressões apresenta um comportamento que se aproxima ao de um gás ideal.
Pressão p exercida por um gás perfeito
A pressão p exercida por um gás perfeito pode ser dada em função da densidade μ do gás e da velocidade média v de suas moléculas:
Energia Cinética do gás perfeito
De p = (1/3).μ.v2, vem:
A energia cinética de um determinado número de mols de um gás perfeito é diretamente proporcional à temperatura absoluta.
Velocidade média das moléculas do gás
De Ec = (3/2).n.R.T, resulta:
A velocidade média das moléculas de um gás perfeito, a uma certa temperatura, depende da natureza do gás, dada pela massa molar M.
Energia Cinética média por molécula do gás
Seja N o número de moléculas do gás. A energia cinética média por molécula é dada por:
Sendo NA o número de Avogadro, podemos calcular o número de mols, dividindo N por NA: n = N/NA . Assim, temos:
A relação R/NA = k é denominada constante de Boltzmann e é igual a
1,38.10-23 J/K. Portanto:
Gases diferentes à mesma temperatura têm a mesma energia cinética média por molécula.
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