Termodinâmica
A termodinâmica é a parte da física que estuda os processos decorrentes da conversão de calor em outras formas de energia
Gás ideal
Gás ideal é um gás cujo as partículas estão bem distintas uma das outras.
Características de um gás ideal
* Realiza um movimento desordenado catódico
* O diâmetro das suas partículas é desprezível comparação com a distância das partículas
* Os choques entre as partículas e as paredes são perfeitamente elásticos.
* Não existe forca de atracão entre as partículas é desprezível a força de gravidade
Parâmetros de estado de um gás ideal
Parâmetros de estado de um gás ideal são Pressão, temperatura, volume.
Equação de um gás ideal
P•V=n•R•T
Onde
P – pressão
V – Volume
T – Temperatura
n – Numero de moles
R – Constante de gases ( R= 8,3 J/mol•K)
Exercício de aplicação
l. A Que pressão é sujeita um gás em que a 200K, três moles deste ocupam um volume de 2 m³
Dados
T=200 K
V=2 m³
n=3 moles
R=8,3 J/K mol
P =?
P•V=n•R•T
R; o gás esta sujeita a uma pressão de 2490 Pa
2. A Que temperatura é sugeita de um gas se 1 mol deste ocupam um volume de 20 litros e uma de pressão de 1,5 atmosferas
Dados
P=1,5atm
V=20l
n=1mol
R=0,08
T=?
P•V=n•R•T
R; o gás esta sujeita a uma temperatura de 375 K
Isoprocessos
De acordo com a equação do gás ideal podemos achar a relação entre os paramentos em dois momentos diferentes.
P•V=n•R•T
Note R é uma constante e o numero de moles (n) durante um processo não altera então podemos dizer que;
Exercícios de aplicação
1.Um gás a ocupa 2 litros quando a uma temperatura de 150 K e uma pressão de 8 Pa qual será o volume que o gás vai ocupa quando foi sujeira a uma pressão de 3 Pa e uma temperatura de 75 K?
Dados
P1=8 Pa
V1=2 l
T1=150 K
P2=3 Pa
T2=75 L
V2=?
R; O gás ocupara um volume de aproximadamente 2,67 l
Processo Isotérmico (lei de Charles)
Processo isotérmico é aquele que a temperatura permanece constante.
Como a temperatura é constante (T1=T2) então para o processo isotérmico temos;
Gráficos do processo isotérmico
Processo Isobárico (lei de Boyle – Mariotte)
Processo isotérmico é aquele que a pressão permanece constante.
Como a pressão é constante (P1=P2) então para o processo isobárico temos;
Gráficos do processo isobárico
Processo isovolumétrico (lei de Gay-Lussac)
Processo isovolumétrico é aquele em que o volume permanece constante
Como o volume é constante (V1=V2) então para o processo isobárico temos;
Gráficos do processo isovolumétrico
Exercício de aplicação
1. Um gás sobre uma transformação a pressão constante. Se a temperatura de 100 K o volume ocupado inicialmente pelo gás era de 10 litros, Determine o novo volume do gás, á temperatura de 200 K?
Resolução
Dados
T1=100 K
V1=5l
T2=200 K
V2=?
Como a pressão é constante temos um processo isobárico
2.Uma massa gasoso ocupa um volume V1 e exerce uma pressão P1, é comprimida a uma temperatura constante de modo que a pressão reduza 8 vezes. Qual é a novo volume, dessa mesma massa?
Resolução
Dados
T= constante
V2=?
Como a temperatura é constante temos um processo isotérmico