A Equação do Gás Ideal

Se chamarmos R a constante de proporcionalidade, obtemos:

Equação 1:

Reordenando, temos essa relação de forma mais familiar:

Equação 1 (simplificada): Determinar R (Constante Universal dos Gases) usando os parâmetros da Equação de Clapeyron.

Introdução

A Equação do Gás Ideal

Considerando três leis dos gases historicamente importantes que descrevem as relações entre as quatro variáveis, P, V, T, e n, que definem o estado de um gás, cada lei foi obtida ao se manter duas variáveis constantes para se observar como as outras duas variáveis são afetadas pelas outras. Podemos expressar cada lei como uma relação de proporcionalidade. Usando o símbolo α, que se lê “é proporcional a”, temos:

Lei de Boyle: (constante n, T)

Lei de Charles: (constante n, P)

Lei de Avogadro: (constante P, I)

Podemos combinar essas relações para chegar a uma lei de gás mais geral:

Se chamarmos R a constante de proporcionalidade, obtemos:

Equação 1:

Reordenando, temos essa relação de forma mais familiar:

Equação 1 (simplificada):

Essa equação é conhecida como equação do gás ideal. Um gás ideal é um gás hipotético cujos comportamentos da pressão, do volume e da temperatura são completamente descritos pela equação do gás ideal.

O termo R na equação do gás ideal é chamado constante dos gases. O valor e a unidade de R dependem das unidades de P, V, n e T. A temperatura deve sempre ser expressa como temperatura absoluta. A quantidade de gás , n, é normalmente expressa em mols. As unidades escolhidas para pressão e volume são geralmente atm e litros, respectivamente. Entretanto, outras unidades podem ser usadas. Em muitos países a unidade SI Pa (ou kPa) é mais comumente usada. A tabela 1 mostra os valores numéricos de R em varias unidades.

Tabela 1: Valores numéricos da constante dos gases, R, em várias unidades

Unidades

Valores Numéricos

L atm / mol-1 K-1

0,08206

J / mol-1 K-1a

8,314

cal / mol-1 K-1

1,987

M3 Pa / mol-1 K-1a

8,314

L torr / mol-1 K-1

62,36