Usuário(a):Rpez/Teoria cinética dos gases

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História

Em 1738, o físico matemático Daniel Bernoulli, publicou Hidrodinâmica, a base para a teoria cinética dos gases. Nesse trabalho, Bernoulli posicionou seu argumento, ainda sólido até a atualidade, que os gases consistem em um grande número de moléculas se movendo em todas as direções, onde elas colidem entre si e esse impacto causa uma pressão na superfície de contato que podemos sentir. Como exemplos, podemos citar o que nós sentimos como calor, que corresponde simplesmente a energia cinética do seu movimento. A teoria não foi imediatamente aceita, em parte por causa da conservação de energia que não estava bem estabelecida, e ainda, não era óbvio aos físicos que as colisões entre as moléculas eram perfeitamente elásticas.

Em 1820, o físico inglês John Herepath, foi motivado por Georges-Louis Lesage com sua teoria da gravitação cinética, que considerava um sistema de colisão de partículas poderiam ser causadas por uma ação à distância. Neste sentido, quando pensava sobre o efeito da elevação da temperatura perto do Sol com suas partículas gravitacionais, foi conduzido a uma relação entre a temperatura e a velocidade das partículas.

Informações

O estudo do gás perfeito realizado sob a perspectiva microscópica leva-nos à teoria cinética dos gases. Nesse modelo teórico, pelo fato de encontrarmos um número muito grande de partículas por unidade de volume (10²⁰ partículas por cm³), as hipóteses impostas representam o que deve acontecer, em média, com as partículas do gás.

A seguir os postulados da teoria cinética, a respeito dos gases perfeitos:

• Todos os gases são constituidos por um enorme número de esferas perfeitas, rígidas e extremamente pequenas.
• O volume total ocupado pelas moléculas é desprezível se comparado ao volume do recipiente.
• Estão constantemente em movimento randômico e colidindo entre si e com as paredes do recipiente.
• As colisões são perfeitamente elásticas.
• Quando as moléculas gasosas colidem com a parede do recipiente ocorre a transferência de momento, diretamente relacionado com a pressão do gás.
• Não há forças intermoleculares entre os gases.
• A energia cinética dos gases das moléculas é diretamente proporcional a temperatura do gás em kelvin.

Energia interna de um gás perfeito

Das hipóteses do modelo teórico do gás perfeito, conclui-se que a energia interna resume-se na energia cinética de translação de suas moléculas.

A energia interna de um gás perfeito é função exclusiva do número de mols (n) e da temperatura absoluta (T) do gás.

Na verdade a energia interna de um gás é função não exclusiva da temperatura e sim da soma da Energia Cinética com a Energia Potencial. Há, no ensino médio, tendência de se atribuir toda energia interna à Energia Cinética e, por conseguinte, à temperatura do gás. Mas, se analisarmos as mudanças de estado de um modo geral, fica fácil perceber uma variação da energia interna mesmo não havendo variação da temperatura se a pressão for mantida constante.

Podemos definir a Energia cinética pela fórmula:

$E_{c}={\frac {3nRT}{2}}$

Ec = energia cinética

n = número de mols

R = constante dos gases perfeitos

T = temperatura

Referências

• objective chemistry,alok mittal,jyoti mittal,ney age international publishers.