VT Fisica

UNIVESIDADE SALGADO DE OLIVEIRA

CURSO: ENGENHARIA DE CIVIL/ENGENHARIA DE PRODUÇÃO/MATEMÁTICA

DISCIPLINA: FÍSICA II

PROFESSOR: JANILCE RIBEIRO

Verificação de Aprendizagem – VT

Orientações: O trabalho pode ser feito em grupo de até 5 pessoas. As questões devem ser respondidas à caneta em folha sem pauta, tamanho A4. O cabeçalho deve estar no início da folha. Data para entrega: N1(4ºfeira)21/05/2014, N3 (3ª feira) 20/05/2014 E N4 21/05/2014. Valor: 5,0.

1) Os gases são fluídos altamente compressíveis. O estado de certa massa constante de gás fica definido quando conhecemos suas variáveis de estado. Quais são essas variáveis de estado?

R: P: pressão

V: volume

T: temperatura

P, V e T são as chamadas “variáveis de estado dos gases”.

Através dessa equação podemos descobrir, por exemplo, as alterações do volume de um gás em determinadas condições de temperatura e pressão.

2) Quando um gás é considerado estar em seu estado normal?

R: quando ele está nas condições normais de temperatura e pressão: (CNTP). Dizemos que um gás está nas CNTP quando sua temperatura é de 0ºC e sua pressão de 1 atm.

3) Dizemos que um gás sofreu uma transformação quando pelo menos duas das variáveis de estado se alteram. Cite as quatro principais transformações.

R: Transformação isotérmica: Uma transformação é considerada isotérmica, quando se processa com temperatura constante.

Transformação isobárica: Uma transformação é considerada isobárica, quando se processa com pressão constante, modificando-se o volume e a temperatura.

Transformação isométrica: Uma transformação é considerada isométrica ou isocórica, quando se processa com volume constante, variam pressão e temperatura.

Transformação adiabática: Uma transformação é dita adiabática, quando o gás, ao evoluir, não troca calor com o ambiente. O gás não recebe nem cede calor.

4) Defina o que seria um gás ideal ou perfeito. Descreva a equação geral do gás ideal e comente o seu significado.

R: O gás ideal é um modelo idealizado no qual o gás se move ao acaso, sendo que suas moléculas se chocam elasticamente, apresentam volume próprio e não exercem ações mútuas.

As condições para que um gás seja considerado ideal são:

1- o volume próprio de suas moléculas pode ser ignorado;

2- as forças de coesão entre as moléculas são desprezíveis;

3- em conseqüência das condições anteriores, um gás ideal ou perfeito não apresenta mudança de fase;

4- entre suas moléculas, não existe qualquer espécie de integração (influência), a não ser no caso de colisões, consideradas perfeitamente elásticas.

O estudo do comportamento dos gases resultou em uma relação entre as variáveis: temperatura, pressão, volume e número de mols do gás. Essa relação matemática é conhecida como a Lei dos Gases Ideais. A maioria dos gases reais se comporta de acordo com esta lei. Apenas em poucas situações, como próximo de uma transição de fase ou temperaturas muito baixas, esta lei não é obedecida.

A Lei dos gases ideais nos permite determinar o valor de uma das variáveis de estado de um gás se conhecermos as outras três. Assim, quando o número de mols de um gás permanece constante, a Lei dos Gases Ideais é expressa pela seguinte equação:

P.V=n.R.T

Onde P é a pressão; V é o volume; n é o número de mols, R é a constante dos gases e T é a temperatura. Um gás é dito ideal quando obedece à Lei dos Gases Ideais. Esta lei é a combinação das Leis de Boyle, de Charles e da Lei de Gay-Lussac e Avogadro.

Em todas as transformações gasosas, consideramos uma das suas variáveis de estado constantes. Entretanto, na evolução de um gás, a pressão, o volume e a temperatura podem variar simultaneamente.

Logo: P1V1/T1 = P2V2/T2 equação dos gases perfeitos

5) Enuncie a Lei de Avogadro.

R: Volumes iguais, de quaisquer gases, nas mesmas condições de pressão e temperatura, apresentam a mesma quantidade de substâncias em mol (moléculas).

Conceito de volume molar de gases: volume ocupado por um mol de qualquer gás, a uma determinada pressão e temperatura.

Volume molar = 22,4 L/mol

Onde a relação entre o volume e o número de mol é constante:

V = K * 22,4 litros de qualquer gás possuem 6,02 x 1023 moléculas.

n

Esse valor é resultado de experimentos feitos em Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) – 1 atm e 0 °C.

O volume 22,4 litros é praticamente o mesmo para qualquer gás, isso se explica pelo fato de que o tamanho de uma molécula gasosa é desprezível se comparado com o espaço vazio que há entre elas.

6) Qual o valor da constante universal dos gases, representada pela letra R? Por que esta constante é importante?

R:A relação das variáveis dos gases ideais (pressão, temperatura e volume) sempre dá uma constante.

PV = k

T

Se a quantidade do gás for igual a 1 mol, a constante será representada pela letra R, que é conhecida como a constante universal dos gases.

PV = R

T

O cientista Clapeyron relacionou essa equação com as três variáveis de estado dos gases, para uma quantidade de matéria igual a n, ou seja, para um número qualquer de mol, o que de forma completa descreve o comportamento geral dos gases. Desse modo, ele criou a seguinte equação:

Essa equação é denominada de Equação de Clapeyron