Física com o BF1. TRANSFORMAÇÕES COM MASSA CONSTANTE
Considere um gás confinado em um recipiente com as seguintes condições iniciais: pressão p0, volume V0 e temperatura T0. O gás, então, sofre uma transformação (quando aquecido, por exemplo) e passa a ter um novo valor de pressão PF, volume VF e temperatura TF.
Todas essas grandezas estão relacionadas abaixo.
Pegadinha do Malandro: a temperatura deve sempre ser expressa em Kelvin (K = C + 273)!
2. TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA
Nas transformações isobáricas, o volume e a temperatura de um gás são grandezas diretamente proporcionais, pois o aumento na agitação das moléculas (temperatura), acarretam uma ocupação maior do espaço.
A equação abaixo é válida para uma transformação isobárica:
3. TRANSFORMAÇÃO ISOVOLUMÉTRICA (ISOMÉTRICA OU ISOCÓRICA)
A transformação isovolumétrica é uma transformação onde o volume de um gás permanece constante e pode ocorrer de duas formas distintas:
· o gás está confinado em um recipiente com paredes indeformáveis.
· o gás está confinado em um recipiente com paredes elásticas. A transformação é isovolumétrica se o volume final e inicial do gás é igual (mesmo que o volume mude durante o processo).
Em uma transformação isovolumétrica, a pressão e a temperatura de um gás são grandezas diretamente proporcionais.
Da equação geral dos gases perfeitos, temos para uma transformação isobárica:
4. TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA
A transformação isotérmica é uma transformação onde o volume de um gás permanece constante.
Em uma transformação isotérmica, a pressão e o volume de um gás são grandezas inversamente proporcionais.
Da equação geral dos gases perfeitos, temos para uma transformação isotérmica:
5. GRÁFICOS NAS TRANSFORMAÇÕES
Em uma transformação isobárica, o gráfico V x T uma reta inclinada, pois o volume e a temperatura são grandezas diretamente proporcionais.
Em uma transformação isovolumétrica, o gráfico p x T é uma reta inclinada, pois a pressão e a temperatura são grandezas diretamente proporcionais.
Em uma transformação isotérmica, o gráfico p x V é uma curva, pois a pressão e o volume são grandezas inversamente proporcionais.
6. TRANSFORMAÇÕES COM MASSA VARIÁVEL
Nas transformações onde a quantidade de gás no início e no fim das transformações são iguais (o que é raro nos exercícios), a equação abaixo é validade, pois deve-se levar em consideração a quantidade de gás antes (n0) e a quantidade de gás após (n) após a transformação.
7. MISTURAS GASOSAS
As misturas gasosas ocorrem quando dois ou mais gases são misturados. Considere a mistura dos gases abaixo com as seguintes variáveis de estado.
· Gás 1 – número de mols n1, pressão p1, volume V1 e temperatura T1.
· Gás 2 – número de mols n2, pressão p2, volume V2 e temperatura T2.
A quantidade de gás da mistura (número de mols – nMISTURA) será a soma da quantidade de gás 1 (n1) com o gás 2 (n2).
8. PRESSÃO ATMOSFÉRICA
Em volta do planeta Terra existe uma camada de ar. Essa camada é atraída pela força gravitacional que o nosso planeta exerce sobre essas partículas. A força que as partículas exercem sobre os corpos por unidade de área constitui o que chamamos de pressão atmosférica. A pressão atmosférica, ao nível do mar, vale aproximadamente 1.105 N/m2.
A pressão atmosférica diminui com a altitude (menor camada de ar). No pico do Monte Everest (o ponto mais alto da Terra) localizado a 8.836 metros acima do nível do mar, a pressão atmosférica é de apenas 0,3 atm.
Pratique: Exercícios de Transformações gasosas, com resolução comentada.
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