Lei geral dos gases

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
(Redirecionado de Lei combinada dos gases)
Saltar para a navegação Saltar para a pesquisa

Lei geral dos gases ou lei combinada dos gases é uma lei dos gases que combina a lei de Boyle, a lei de Charles e a lei de Gay-Lussac.[1][2] Estas leis matematicamente se referem a cada uma das variáveis termodinâmicas com relação a outra enquanto todas as demais se mantenham constantes. A lei de Charles estabelece que o volume e a temperatura são diretamente proporcionais entre si, sempre e quando a pressão se mantenha constante. A lei de Boyle afirma que a pressão e o volume são inversamente proporcionais entre si a temperatura constante. Finalmente, a lei de Gay-Lussac introduz uma proporcionalidade direta entre a temperatura e a pressão, sempre e quando se encontre a um volume constante. A interdependência destas variáveis se mostra na lei combinada dos gases, que estabelece claramente que:

A relação entre o produto pressão-volume e a temperatura de um sistema permanece constante.

Matematicamente pode formular-se como:

onde:

Outra forma de se expressar é a seguinte:

onde pressão, volume e temperatura sejam medidas em dois instantes distintos 1 e 2 para um mesmo sistema.

Em adição à lei de Avogadro ao resultado da lei geral dos gases se obtém a lei dos gases ideais.

Derivação a partir das leis dos gases[editar | editar código-fonte]

Lei de Boyle estabelece que o produto pressão-volume é constante:

[1]

A lei de Charles mostra que o volume é proporcional a temperatura absoluta:

[2]

A lei de Gay-Lussac diz que a pressão é proporcional à temperatura absoluta:

[3]

onde P é a pressão, V o volume e T a temperatura absoluta de um gás ideal.

Mediante a combinação de (2) ou (3) podemos obter uma nova equação com P, V e T.

Definindo o produto de K2 por K3 como K4:

Multiplicando esta equação por (1):

Definindo k5 como o produto de k1 por k4, e reordenando a equação:

Tomando a raiz quadrada:

Renomeando a raiz quadrada de k5 como K resulta a equação geral dos gases:

Constante universal dos gases[editar | editar código-fonte]

O valor de K=nR a uma atmosfera de pressão e a zero graus Celsius (273 K) para um volume de 22,4 litros (volume molar) de um gás ideal é a constante universal dos gases R:

Aplicações[editar | editar código-fonte]

A lei geral dos gases pode ser utilizada para explicar a mecânica de processos que são afetados pela pressão, temperatura e volume. Por exemplo: os equipamentos de ar condicionado, os sistemas de refrigeração e a formação de nuvens.

Referências

  1. Russel, John Blair. (1994) Química Geral; vol. I, 2a Edição; Makron Books, São Paulo.
  2. Brady, James E. - Humiston, Gerard E. (1996). Química Geral; vol. I, 2a Edição; Ed. Moderna Ltda., São Paulo.
  • ALVARENGA ,B.; MÁXIMO A. Curso de Física. São Paulo: Scipione, 2005.
  • CARVALHO NETO, C. Z.; OMOTE, N.; PUCCI, L. F. S. Física vivencial. São Paulo: Laborciência, 1998.
  • RAFF, Lionel. Principles of Physical Chemistry. New Jersey: Prentice-Hall 2001.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

Ver também[editar | editar código-fonte]