1 Gás ideal
O gás ideal é um modelo teórico que descreve bem gases reais a baixa pressão e alta temperatura. Suas hipóteses:
O volume das moléculas é desprezível comparado ao volume do recipiente.
As colisões entre moléculas e com as paredes conservam energia cinética. Não há forças interatômicas a distância.
Na prática, o modelo de gás ideal é preciso o suficiente para a maioria dos gases em condições ambientes. Gases como O₂, N₂, H₂ e gases nobres se comportam quase como ideal à pressão atmosférica.
2 Lei de Boyle-Mariotte (isotérmica)
A temperatura constante, o produto P·V é constante para uma quantidade fixa de gás:
Um gás ocupa V₁ = 4 L a P₁ = 2 atm. Qual a pressão se comprimir para V₂ = 1 L (T constante)?
P₁V₁ = P₂V₂ → 2 × 4 = P₂ × 1 → P₂ = 8 atm
3 Lei de Charles (isobárica)
A pressão constante, o volume de um gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta:
4 Lei de Gay-Lussac (isocórica)
A volume constante, a pressão de um gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta:
5 Equação geral dos gases
Combinando as três leis, para uma quantidade fixa de gás em dois estados:
| Lei | Processo | Constante | Relação |
|---|---|---|---|
| Boyle | Isotérmico | T | P₁V₁ = P₂V₂ |
| Charles | Isobárico | P | V₁/T₁ = V₂/T₂ |
| Gay-Lussac | Isocórico | V | P₁/T₁ = P₂/T₂ |
| Geral | Qualquer | n (moles) | P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ |
6 Equação de Clapeyron (gás ideal)
Para n moles de gás ideal, a equação de estado completa é:
1 mol de qualquer gás ideal a 0 °C (273 K) e 1 atm (101 325 Pa) ocupa 22,4 L (volume molar nas condições normais — CNTP). Isso vale para qualquer gás ideal — é uma consequência direta de P·V = n·R·T.
7 Calculadora
🧮 Equação geral: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
Deixe um campo do estado 2 em branco para calcular. Temperaturas em °C serão convertidas para K.
Estado 1
Estado 2
8 Resumo
O que você aprendeu
- Gás ideal: moléculas puntiformes sem interação. Válido para gases reais a baixa pressão.
- Lei de Boyle (T cte): P·V = constante. Pressão e volume são inversamente proporcionais.
- Lei de Charles (P cte): V/T = constante. Volume proporcional à temperatura (K).
- Lei de Gay-Lussac (V cte): P/T = constante. Pressão proporcional à temperatura (K).
- Equação geral: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ (T em Kelvin obrigatoriamente).
- Equação de Clapeyron: P·V = n·R·T. 1 mol a 0°C e 1 atm: 22,4 L.