Propriedades dos Gases
Os gases possuem 3 variáveis de estado:
pressão, temperatura e volume. Convencionasse estuda as relações entre essas
variáveis mantendo um constante e variando as outras. A Lei de Boyle relaciona o volume e a pressão
de gás sobre temperatura constante, segundo essa lei sobre uma temperatura
constante, o produto da pressão e volume de um gás é constante.
P*V=constante
Graficamente a função da pressão em função do
volume do gás assume a forma de uma hipérbole, essa transformação é chamada de gás
transformação isotérmica.Essa constante é expressa hoje em dia pela
equação dos gases ideais, PV=nRT, com n sendo o número de mol, R a constante
dos gases, e T a temperatura.
Podemos
verificar essas propriedades experimentalmente usando um simulador. Para isso seguimos
os seguintes procedimentos
Procedimento
1
– Acesse o simulador
2
– Monte um sistema, fixando a temperatura.
3
– Varie o volume, e anote em um tabela os valores do volume da pressão.
4
– Monte outro sistema, fixando o volume.
5
– Varie a temperatura, e anote em um tabela os valores da temperatura e da
pressão.
6
– Monte outro sistema, fixando a pressão.
7
– Varie o volume, e anote em um tabela os valores da temperatura e do volume.
Tratamento de dados
A partir dos dados do experimento (simulado) obtemos as seguintes tabelas:
A partir da
tabela foi criado o gráfico da pressão em função do volume, cuja a equação é y = 12,061x-1,032, ou seja, P=12,061V-1,032
Com a tabela 2 foi criado o gráfico
da pressão em função da temperatura, cuja a equação é y=0,0066x, ou seja,
P=0,0066T
Por
último foi criado a parti da tabela 3 o gráfico do volume em função da
temperatura, cuja a equação é y=1E-17x7,2538 , que reescrevendo fica:
Resultados Experimentais
Utilizando os dados da tabela 1, foi criado um
gráfico da pressão em função do volume (figura 2), cuja a equação é:
Como o
expoente do x é aproximadamente 1 temos:
Assim temos
Ou seja, 12,061=nRT
Outra maneira de verificar essa
proporcionalidade entre P e V é realizado o produto dos dados da tabela 1:
Onde realizando a média dos valores
obtidos temos: PV=11,42, tendo assim um desvio de 5,3% em relação ao
anterior.
Agora em relação
a tabela 2, de quando o volume é constante, foi criado o gráfico da pressão em
função da temperatura (figura 3), cuja a equação é y = 0,0066x, ou seja
P=0,0066T.
Utilizando
a equação dos gases ideais temos:
Assim temos que os resultados obtidos está de acordo a
teoria, pois obtivemos um uma reta quando criamos um gráfico PxT, cujo o
coeficiente linear é:
Por último
temos a tabela 3 que relaciona a temperatura com o volume quando a pressão é
constante. E para verificar como estão relacionadas criamos o gráfico do volume
em função da temperatura (figura 4), cuja a equação é y = 1E-17x7,2538,
a qual reescrevendo fica:
Logo temos
que volume e temperatura são diretamente proporcionais, entretanto o expoente
na temperatura não estar de acordo com equação dos gases ideais, PV=nRT, esse
expoente 7,2538, provavelmente surgiu devido a erros de medição, pois na
medição o volume variava muito rápido, dificultando a tarefa de medi-lo, ao
mesmo tempo a temperatura variava de devagar, tornado assim os dados
imprecisos.
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