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Sistemas gasosos: conheça mais sobre a Lei dos Gases

Você já percebeu que os gases são fluidos sem forma nem volume? Portanto, sua forma e volume dependem do recipiente no qual estão inseridos. Isso ocorre porque suas moléculas são separadas, diferentemente do que ocorre com os sólidos. Para saber mais sobre os sistemas gasosos, leia este artigo até o final.

Os gases ideais, por sua vez, são modelos idealizados para facilitar os estudos. Isso porque eles apresentam sempre uma de suas grandezas de forma constante. Ou seja, a temperatura ou o volume são constantes. As demais são variáveis.

As relações da temperatura, pressão e volume de um sistema gasoso dão origem à Lei dos Gases. Tais relações envolvendo os sistemas gasosos foram criadas por físico-químicos entre os séculos XVII e XIX. Aliás, tais cientistas dão nomes a elas, sendo:

  • Lei de Boyle (transformação isotérmica)
  • Lei de Gay-Lussac (transformação isobárica)
  • Lei de Charles (transformação isométrica)

A Lei de Boyle-Mariotte: isotermia

Equação da lei de Boyle:


Sendo:

p: pressão da amostra
V: volume
K: constante de temperatura (depende da natureza do gás, da temperatura e da massa)

Essa lei a respeito dos sistemas gasosos apresenta a transformação isotérmica dos gases ideais. A temperatura permanece constante e, consequentemente, a pressão e o volume são inversamente proporcionais.

Por exemplo:

Então, se utilizarmos uma seringa sem agulha cheia de um gás determinado em estado ideal, e fecharmos sua extremidade inferior, pressionando a seringa, teremos uma variação de volume e uma determinada pressão.

Assim, se a temperatura se mantiver constante, veremos que o volume será inversamente proporcional à pressão.

A Lei de Gay-Lussac: isobaria

Sendo que:

V: volume do gás
T: temperatura
k: constante da pressão (isobárica)

Apresenta a transformação isobárica dos gases, sendo assim, quando a pressão do gás é constante, em consequência a temperatura e o volume são diretamente proporcionais.

Por exemplo:

Quando um gás é colocado em um recipiente a um volume constante, é possível verificar que se uma pressão for exercida sobre esse ele, consequentemente ocorrerá um aumento proporcional da temperatura absoluta do mesmo.

A Lei de Charles: isometria

A equação da lei de Charles:

Sendo:

P: pressão
T: temperatura
K: constante de volume (depende da natureza, do volume e da massa do gás)

Apresenta a transformação isométrica dos gases ideias. Onde o volume do gás é constante. Já a pressão e a temperatura são grandezas diretamente proporcionais.

Por exemplo:

Podemos utilizar um recipiente completo por um gás ideal com determinada pressão e determinada temperatura. Podemos mudar essas duas variáveis mantendo o volume constante.

Desse modo, iremos perceber que a pressão sempre será diretamente proporcional à temperatura. Isso porque mantivemos o volume constante.

Exercícios resolvidos

Vamos praticar seus conhecimentos?

  1. Em um recipiente fechado, certa massa de gás ideal ocupa um volume de 12 litros a 293k. Se este gás for aquecido até 302k, sob pressão constante, seu volume será:
  1. 12,37 L
  2. 13,37 L
  3.  14,37 L
  4.  12 L
  5.  13 L

Resolução:

Primeiro de tudo, analisando o enunciado, veremos que ele apresenta a informação de que o gás foi aquecido sob pressão constante.

Desta forma, podemos deduzir que se trata de uma transformação isobárica. Sendo assim, aplicamos a equação de Gay – Lussac. Sendo:

V= 12 L

T= 293 k

T= 302 k

V2 = ?

(Fonte: Exercícios Brasil Escola)

Dicas Enem

Então, quer sair na frente e se dar bem no Enem? Não deixe de fazer um programa de estudos envolvendo a Lei dos Gases.

Desejamos ótimos estudos e um excelente exame!

O que você achou?

Escrito por Redator Especialista em Química

Redator especialista em Química no Guia do Ensino.

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