A lei universal dos gases, tamb m conhecida como lei dos gases ideais, descreve a rela o entre a press o, o volume, a temperatura e o n mero de mols de um g s. Ela combina v rias leis dos gases, incluindo a lei de Boyle, a lei de Charles e o princ pio de Avogadro, em uma nica equa o. Esta lei estabelece que o produto da press o e do volume de um g s diretamente proporcional ao produto da sua temperatura e do n mero de mols de g s. A lei dos gases ideais assume que os gases s o compostos por um grande n mero de mol culas em movimento constante e aleat rio e que as intera es entre essas mol culas s o desprez veis. Esta lei fundamental para prever o comportamento dos gases em diversas condi es e amplamente utilizada tanto na pesquisa cient fica quanto em aplica es pr ticas, como engenharia e qu mica.

simulation

O estado de um sistema descrito pela chamada equa o de estado, que estabelece a rela o entre os par metros que caracterizam esse sistema.

No caso dos gases, os par metros que descrevem seu estado s o la pressão ($p$), o volume ($V$), la temperatura absoluta ($T$) e o número de moles ($n$). Geralmente, o ltimo par metro permanece constante, pois est associado quantidade de g s presente.

A equa o de estado, portanto, relaciona press o, volume e temperatura e estabelece que existem apenas dois graus de liberdade, j que a equa o de estado permite o c lculo do terceiro par metro. Em particular, se o volume for fixado, poss vel escolher, por exemplo, a temperatura como vari vel, o que permite calcular a press o correspondente.

As tr s leis dos gases que se relacionam com la pressão ($p$), o volume ($V$) e la temperatura absoluta ($T$) s o:

• A Lei de Boyle, que estabelece que, temperatura constante, o produto da press o e do volume de um g s constante:

equation=582

• A Lei de Charles, que estabelece que, press o constante, o volume de um g s diretamente proporcional sua temperatura absoluta:

equation=583

• A Lei de Gay-Lussac, que estabelece que, volume constante, a press o de um g s diretamente proporcional sua temperatura absoluta:

equation=581

Essas leis podem ser representadas graficamente, como mostrado na seguinte imagem:

image

Em 1834, mile Clapeyron [1] reconheceu que la pressão ($p$), o volume ($V$), la temperatura absoluta ($T$) e o número de moles ($n$) est o relacionados pela lei de Boyle, pela lei de Charles, pela lei de Gay-Lussac e pela lei de Avogadro. Essas leis podem ser expressas de forma mais geral como:

$\displaystyle\frac{pV}{nT} = \text{constante}$

Essa rela o geral afirma que o produto da press o e do volume, dividido pelo n mero de moles e pela temperatura, permanece constante:

equation=3183

Nessa equa o, la constante de gás universal ($R_C$) assume o valor de 8,314 J/K mol.

[1] "M moire sur la puissance motrice de la chaleur" (Mem ria sobre o poder motriz do calor), mile Clapeyron, Journal de l' cole Polytechnique, 1834.

A lei dos gases ideais expressa como

equation=3183

e pode ser escrita como

$\displaystyle\frac{pV}{nT} = R$

Isso implica que as condi es iniciais e finais devem satisfazer a igualdade

$\displaystyle\frac{p_iV_i}{n_iT_i} = R = \displaystyle\frac{p_fV_f}{n_fT_f}$

Assim, obtemos a seguinte equa o:

equation=9526

Quando la pressão ($p$) se comporta como um g s ideal, cumprindo com o volume ($V$), o número de moles ($n$), la temperatura absoluta ($T$) e la constante de gás universal ($R_C$), a equa o dos gases ideais:

equation=3183

e a defini o de la concentração molar ($c_m$):

equation=4878

levam seguinte rela o:

equation=4479

La pressão ($p$) est associado a o volume ($V$), ERROR:6679, la temperatura absoluta ($T$) e la constante de gás universal ($R_C$) atrav s da equa o:

equation=3183

Uma vez que ERROR:6679 pode ser calculado com la massa ($M$) e la massa molar ($M_m$) usando:

equation=4854

e obtido com a defini o de la constante específica de gás ($R_s$) usando:

equation=8832

conclu mos que:

equation=8831

Se introduzirmos a equa o dos gases escrita com la pressão ($p$), o volume ($V$), la massa ($M$), la constante específica de gás ($R_s$) e la temperatura absoluta ($T$) como:

equation=8831

e usarmos a defini o de la densidade ($\rho$) dada por:

equation=3704

podemos derivar uma equa o espec fica para os gases da seguinte forma:

equation=8833

model

La pressão ($p$), o volume ($V$), la temperatura absoluta ($T$) e o número de moles ($n$) est o relacionados pela seguinte equa o:

kyon

onde la constante de gás universal ($R_C$) tem um valor de 8,314 J/K mol.

La pressão ($p$), o volume ($V$), la temperatura absoluta ($T$) e o número de moles ($n$) est o relacionados pela seguinte equa o:

kyon

onde la constante de gás universal ($R_C$) tem um valor de 8,314 J/K mol.

Para um estado inicial (la pressão no estado inicial ($p_i$), o volume no estado i ($V_i$), la temperatura no estado inicial ($T_i$) e o número de moles no estado i ($n_i$)) e um estado final (la pressão em estado final ($p_f$), o volume no estado f ($V_f$), la temperatura no estado final ($T_f$) e o número de moles no estado f ($n_f$)), vale que:

kyon

La pressão ($p$) pode ser calculado a partir de la concentração molar ($c_m$) utilizando la temperatura absoluta ($T$) e la constante de gás universal ($R_C$) da seguinte maneira:

kyon

La pressão ($p$) pode ser calculado a partir de la concentração molar ($c_m$) utilizando la temperatura absoluta ($T$) e la constante de gás universal ($R_C$) da seguinte maneira:

kyon

La pressão ($p$) est relacionado com la massa ($M$) por meio de o volume ($V$), la constante específica de gás ($R_s$) e la temperatura absoluta ($T$) atrav s de:

kyon

La pressão ($p$) est relacionado com la massa ($M$) por meio de o volume ($V$), la constante específica de gás ($R_s$) e la temperatura absoluta ($T$) atrav s de:

kyon

Ao trabalhar com os dados espec ficos de um g s, la constante específica de gás ($R_s$) pode ser definido em termos de la constante de gás universal ($R_C$) e la massa molar ($M_m$) da seguinte maneira:

kyon

Se trabalharmos com a massa ou la densidade ($\rho$) do g s, podemos estabelecer uma equa o an loga dos gases ideais para la pressão ($p$) e la temperatura absoluta ($T$), com a nica diferen a de que a constante ser espec fica para cada tipo de g s e ser denotada como la constante específica de gás ($R_s$):

kyon

Se trabalharmos com a massa ou la densidade ($\rho$) do g s, podemos estabelecer uma equa o an loga dos gases ideais para la pressão ($p$) e la temperatura absoluta ($T$), com a nica diferen a de que a constante ser espec fica para cada tipo de g s e ser denotada como la constante específica de gás ($R_s$):

kyon

La densidade ($\rho$) definido como a rela o entre la massa ($M$) e o volume ($V$), expressa como:

kyon

Essa propriedade espec fica do material em quest o.

La densidade ($\rho$) definido como a rela o entre la massa ($M$) e o volume ($V$), expressa como:

kyon

Essa propriedade espec fica do material em quest o.