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Leis Práticas do Gás

Storyboard

>Modelo

ID:(1317, 0)



Mecanismos

Iframe

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Código
Conceito

Mecanismos

ID:(15260, 0)



Experimento da lei de Boyle

Descrição

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Para estudar a lei de Boyle, são necessários os seguintes itens:

• Bomba de ar manual
• Termômetro de gás com volume controlado

O termômetro de gás é um tubo que contém em seu interior outro tubo conectado à bomba e que possui um pequeno volume de mercúrio.

Através do cilindro externo, é possível fixar a temperatura na qual o experimento será realizado.

À medida que a pressão é aumentada com a bomba, o mercúrio se desloca comprimindo o volume que ele encapsula. Dessa forma, é possível medir, para cada pressão, o volume associado, assegurando que a temperatura seja mantida constante.

Além disso, o mercúrio encapsula o volume, garantindo assim que o número de moles seja mantido constante.

ID:(11174, 0)



Experimento da lei de Boyle

Descrição

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Se o experimento for realizado com uma temperatura e quantidade de moles de gás definidos, podem ser observados dados conforme listados e representados no seguinte gráfico:



Isso demonstra a Lei de Boyle, que estabelece que a pressão p e o volume V variam inversamente de acordo com a seguinte relação:

p V = C_b

ID:(11177, 0)



Experimento da lei de Charles

Descrição

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Para estudar a lei de Charles, são necessários os seguintes equipamentos:

• Um termômetro de gás com volume controlado.
• Uma sonda de medição de temperatura.

Nesse caso, o cilindro interno do termômetro de gás pode ser deixado aberto, caso seja utilizado o pressão ambiente, ou pode ser selado com uma bomba para manter uma pressão definida.

Para realizar a medição, a temperatura é variada no cilindro externo do termômetro de gás, e o valor da temperatura é medido com a sonda.

Além disso, observa-se como o volume do mercúrio se desloca, aumentando ou reduzindo, o que também pode ser medido.

Adicionalmente, o mercúrio encapsula o volume, garantindo assim que o número de mols se mantenha constante.

ID:(11175, 0)



Experimento da Lei de Charles, Dados

Descrição

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Se o experimento for realizado com uma pressão e quantidade de moles de gás definidos, podem ser obtidos dados como os listados e representados no seguinte gráfico:



Isso ilustra a lei de Charles, que estabelece que a temperatura T e o volume V variam de forma proporcional de acordo com a seguinte relação:

\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_c

ID:(11178, 0)



Experiência da lei de Gay Lussac

Descrição

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Para estudar a lei de Gay-Lussac, são necessários os seguintes equipamentos:

• Bomba de ar manual
• Termômetro de gás com volume controlado
• Sonda de medição de temperatura

Nesse caso, trabalha-se com um volume pré-definido.

Para realizar a medição, varia-se a temperatura no cilindro externo do termômetro de gás e mede-se o valor da temperatura com a sonda.

Em seguida, modifica-se a pressão com uma bomba até que o volume atinja o valor pré-definido.

O experimento é repetido com outra temperatura, ajustando novamente a pressão para alcançar o mesmo volume.

Adicionalmente, o mercúrio encapsula o volume, garantindo que o número de moles se mantenha constante.

ID:(11176, 0)



Experimento da lei de Gay Lussac, dados

Descrição

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Se o experimento for realizado com um volume e quantidade de moles de gás definidos, podem ser obtidos dados como listados e representados no seguinte gráfico:



Isso ilustra a lei de Gay-Lussac, que estabelece que a temperatura T e a pressão p variam de forma proporcional de acordo com a seguinte relação:

\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_g

ID:(11180, 0)



Bomba manual

Descrição

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Para bombear gás, constrói-se um instrumento que contém uma câmara e um pistão com duas aberturas.

Cada vez que o pistão é retirado (succiona), o gás penetra na câmara de compressão através da abertura que está aberta, enquanto a de saída está fechada.

Em seguida, quando o pistão é movido para gerar pressão, ele se desloca com a abertura fechada, comprimindo o gás até que sua pressão supere a do sistema no qual se pretende injetar o gás. Nesse momento, a segunda abertura se abre, permitindo a saída do gás comprimido e contribuindo assim para continuar aumentando a pressão do sistema a ser comprimido.

A pressão alcançada é medida mecanicamente, pois há uma membrana conectada a uma agulha que se move de acordo com esse deslocamento, indicando a pressão alcançada.

ID:(11181, 0)



Termômetro de gás

Descrição

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O pistão preenchido com gás é mergulhado no líquido a ser medido, fazendo com que o gás se expanda ou contraia com a temperatura. A pressão do gás é equilibrada com a coluna de mercúrio, e a altura pode ser calibrada em função da temperatura:

No caso de experimentos com gases, é utilizada uma câmara de vácuo para envolver o gás desejado no experimento. Em vez de usar um gás para medir a temperatura, ele é empregado para aplicar a pressão desejada.

ID:(11179, 0)



Modelo

Top

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Parâmetros

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
C_b
C_b
Constante da lei de Boyle
J
C_c
C_c
Constante da lei de Charles
m^3/K
C_g
C_g
Constante da lei de Gay Lussac
Pa/K
R
R
Constante de gás universal
J/mol K

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
p
p
Pressão
Pa
T
T
Temperatura absoluta
K
V
V
Volume
m^3

Cálculos


Primeiro, selecione a equação: para , depois, selecione a variável: para
p * V = C_b p * V = n * R * T p / T = g V / T = C_c C_bC_cC_gRpTV

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Variáve Dado Calcular Objetivo : Equação A ser usado
p * V = C_b p * V = n * R * T p / T = g V / T = C_c C_bC_cC_gRpTV




Equações

#
Equação

p V = C_b

p * V = C_b


p V = n R T

p * V = n * R * T


\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_g

p / T = g


\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_c

V / T = C_c

ID:(15319, 0)



Lei de Boyle

Equação

>Top, >Modelo


A lei de Boyle estabelece uma relação entre o volume (V) e la pressão (p), afirmando que seu produto é igual a la constante da lei de Boyle (C_b), da seguinte maneira:

p V = C_b

C_b
Constante da lei de Boyle
J
9335
p
Pressão
Pa
5224
V
Volume
m^3
5226
p / T = g p * V = C_b V / T = C_c p * V = n * R * T C_bC_cC_gRpTV

ID:(582, 0)



Lei de Charles

Equação

>Top, >Modelo


A lei de Charles estabelece uma relação entre o volume (V) e la temperatura absoluta (T), indicando que sua proporção é igual a la constante da lei de Charles (C_c), da seguinte forma:

\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_c

C_c
Constante da lei de Charles
m^3/K
9336
T
Temperatura absoluta
K
5177
V
Volume
m^3
5226
p / T = g p * V = C_b V / T = C_c p * V = n * R * T C_bC_cC_gRpTV

ID:(583, 0)



Lei de Gay-Lussac

Equação

>Top, >Modelo


A lei de Gay-Lussac [1] afirma que quando volume (V) e o número de partículas (N) são mantidos constantes, la pressão (p) e la temperatura absoluta (T) são diretamente proporcionais.

Isso é expresso com la constante da lei de Gay Lussac (C_g) da seguinte forma:

\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_g

C_g
Constante da lei de Gay Lussac
Pa/K
9337
p
Pressão
Pa
5224
T
Temperatura absoluta
K
5177
p / T = g p * V = C_b V / T = C_c p * V = n * R * T C_bC_cC_gRpTV

[1] "Mémoire sur la combinaison des substances gazeuses les unes avec les autres" (Memória sobre a combinação de substâncias gasosas entre si), Joseph Louis Gay-Lussac, Annales scientifiques de l'É.N.S. 3e série, tome 3 (1886)

ID:(581, 0)



Lei específica do gás

Equação

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

p V = n R T

R
Constante de gás universal
8.4135
J/mol K
4957
p
Pressão
Pa
5224
T
Temperatura absoluta
K
5177
V
Volume
m^3
5226
p / T = g p * V = C_b V / T = C_c p * V = n * R * T C_bC_cC_gRpTV

La pressão (p), o volume (V), la temperatura absoluta (T) e o número de moles (n) estão relacionados através das seguintes leis físicas:

• Lei de Boyle

p V = C_b



• Lei de Charles

\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_c



• Lei de Gay-Lussac

\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_g



• Lei de Avogadro

\displaystyle\frac{ n }{ V } = C_a



Essas leis podem ser expressas de forma mais geral como:

\displaystyle\frac{pV}{nT}=cte



Essa relação geral estabelece que o produto da pressão e do volume dividido pelo número de moles e a temperatura permanece constante:

p V = n R T



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

ID:(3183, 0)



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Video

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