Lei de Avogadro

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Em física teórica, a Lei de Avogadro é um conjunto de leis matemáticas que trata da quantidade de matéria em gases a diferentes temperaturas. Sendo os gases extremamente expansíveis, suas moléculas ocupam todo o espaço disponível no recipiente que os contém. Assim, o volume do gás corresponde à capacidade do recipiente. [1]

A Hipótese de Avogadro, proposta em 1811 por Amedeo Avogadro, seria uma forma de expressar uma lei de conservação:

Volumes iguais, de quaisquer gases, nas mesmas condições de pressão e temperatura, contêm o mesmo número de partículas [2]

Volume Molar[editar | editar código-fonte]

Esta lei está relacionada ao volume molar de gases (volume ocupado por um mol de qualquer gás, a uma determinada pressão e temperatura)

Considerando que o volume molar para qualquer gás seja de 22,4 L/mol, temos que a relação entre o volume e número de mol é constante:

V = K N

A equação expressa que 22,4 litros de qualquer gás possuem 6,02 x 1023 moléculas (condições de 1 atm e 0 °C). [3]

Consequências da Lei de Avogadro[editar | editar código-fonte]

A hipótese de Avogadro de que volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de pressão e temperatura, contêm o mesmo número de partículas levaram à determinação da constante de Avogadro (6,02 x 1023)

Por exemplo, se enchermos um balão com gás Hélio (He), teremos o volume de 22,4 litros e 6,02 x 1023 moléculas de gás. Entretanto, se enchermos o mesmo balão até que ele ocupe o mesmo volume com outro gás, o hidrogênio (H2), por exemplo, teríamos a mesma quantidade de moléculas.

A mais significante consequência da Lei de Avogadro é que a constante dos gases tem o mesmo valor para todos os gases[4] . Isso significa que:

 \frac{p_1\cdot V_1}{T_1\cdot n_1}=\frac{p_2\cdot V_2}{T_2 \cdot n_2} = constante

Onde:

p é a pressão do gás no recipiente
T é a temperatura em kelvin do gás


Lei de Boyle-Mariotte[editar | editar código-fonte]

Para uma dada temperatura, o produto da pressão exercida por uma quantidade de gás e o volume por ele ocupado é constante:

 p_1 V_1 = p_2 V_2

Aqui p_1\,\! e V_1\,\! representam a pressão e volume originais, respectivamente, e p_2\,\! e V_2\,\! representam a segunda pressão e volume.

Lei de Charles[editar | editar código-fonte]

\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}   ou   \frac{V_1}{V_2}=\frac{T_1}{T_2}

A uma pressão dada, o volume ocupado por uma certa quantidade de um gás é diretamente proporcional a sua temperatura.

Lei dos Gases Ideais[editar | editar código-fonte]

A lei de Boyle, Lei de Charles, e Lei de Gay-Lussac formam, juntamente com a lei de Avogadro, a lei dos gases ideais.

p \cdot V = n \cdot R \cdot T


Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. Alaor Chaves, Física, vol.4: Sistemas Complexos e Outras Fronteiras
  2. Alberto Gaspar, Física2, vol.2: Ondas, Óptica e Termodinâmica
  3. David Halliday, Robert Resnick e Jearl Walker. Fundamentos de Física, vol.2: Mecânica, 8ª edição (2008)
  4. Newton, Helou, Gualter, Tópicos de Física, vol.2: Termodinâmica, Ondulatória e Óptica