Lei Geral do Estado Gasoso

O Lei Geral do Estado Gasoso considera-se a combinação das Três Leis dos Gases: Lei de Boyle, Lei de Gay-Lussac e Lei de Charles. Cada um está encarregado de relacionar duas das variáveis ​​fundamentais: Pressão, Volume e Temperatura.

A Lei Geral do Estado Gasoso estabelece a Relação constante entre Pressão, Volume e Temperatura, na forma da Equação:

PV / T = P’V ’/ T’

Isso significa que o Relação Pressão-Volume vs. Temperatura terá o mesmo valor no início e no final de um processo envolvendo gás. Esse processo pode ser uma expansão ou uma contração.

Características e propriedades dos gases

Sabendo que os gases são feitos de moléculas que se movem rapidamente, podemos entender por que eles agem dessa maneira. Se descermos em uma mina profunda ou subirmos em um elevador, nossos tímpanos respondem à mudança de altitude.

Em grandes altitudes, as moléculas de ar estão mais distantes e, na profundidade de uma mina, estão mais próximas do que no nível do mar. Supondo que as temperaturas sejam as mesmas, as moléculas se movem na mesma velocidade, na verdade, na mesma velocidade. velocidade média, mas na mina atingem o tímpano em maior número do que ao nível do mar, no mesmo intervalo de clima.

Esse bombardeio mais intenso (mais pressão) dos tímpanos é o que produz nos ouvidos a sensação peculiar de uma descida em uma mina profunda.

Lei de Boyle

A Lei de Boyle é uma das Leis do Gás e refere-se à Variação no volume de um gás devido à pressão. Robert Boyle foi o primeiro a estudar cuidadosamente o efeito da pressão nos volumes dos gases.

Ele observou que todos os gases se comportam da mesma forma quando submetidos a mudanças de pressão, desde que o A temperatura permanece constante.

Pode ser declarado da seguinte forma:

“O volume de todo gás seco, em temperatura constante, varia inversamente à pressão a que é submetido”

Pode ser expresso matematicamente da seguinte forma:

V varia como 1 / P

V = k (constante) * 1 / P

Ou V * P = k

Portanto, também se expressa:

"Para qualquer massa de gás seco em temperatura constante, o produto de volume e pressão é constante."

Charles Law

Charles estudou a expansão dos gases e mostrou que, mantendo a pressão constante, todos os gases se expandem na mesma proporção quando aquecidos por um determinado número de graus.

Se um volume de gás for medido a 32 ° F e a temperatura for aumentada para 33 ° F sem variar a pressão, o aumento no Volume é igual a 1/492 do original.

A Lei de Carlos tem como expressão matemática:

V / T = V ’/ T’

Indica que a relação entre Volume e Temperatura é a mesma, tanto no estado inicial quanto no estado final. Este se o Pressão constante.

Lei Gay-Lussac

Gay-Lussac enunciou a Lei que estabelece como a pressão e a temperatura se relacionam quando mantidas constante o volume que o gás ocupa.

Quando a pressão é baixa, as moléculas de gás ficam mais agitadas. Isso está relacionado a uma alta temperatura. Por outro lado, uma pressão mais alta compactará as moléculas e o sistema será resfriado.

A Lei de Gay Lussac é expressa matematicamente como:

P / T = P ’/ T’

Lei Geral do Estado Gasoso

Sempre que uma dada massa de gás é medida, observe não apenas o Volume, mas também a pressão e a temperatura nas quais a medição foi feita. Freqüentemente, é necessário calcular o volume nas condições NTP (temperatura e pressão normais), quando o volume é fornecido em condições diferentes dessas.

A Lei Geral do Estado Gasoso considera todas as variáveis ​​como flutuando de um estado de equilíbrio a outro, sem que nenhuma delas seja constante.

PV / T = P’V ’/ T’

Continua a ser estabelecido que a relação dessas três variáveis ​​é constante: Pressão-Volume entre Temperatura.

Exemplos da Lei Geral do Estado Gasoso

1.-A quantidade de gás ocupa 300ml a 283K e 750mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 750mmHg

V = 300ml

T = 283K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (750mmHg) (300ml) (273K) / (760mmHg) (283K)

V ’= 286 ml

2.-Uma quantidade de gás ocupa 250ml a 343K e 740mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 740mmHg

V = 250ml

T = 343K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (740mmHg) (250ml) (273K) / (760mmHg) (343K)

V ’= 194 ml

3.-Uma quantidade de gás ocupa 100ml a 453K e 770mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 770mmHg

V = 100ml

T = 453K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (770mmHg) (100ml) (273K) / (760mmHg) (453K)

V ’= 61 ml

4.-Uma quantidade de gás ocupa 1500ml a 293K e 745mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 745mmHg

V = 1500ml

T = 293K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (745mmHg) (1500ml) (273K) / (760mmHg) (293K)

V ’= 1370 ml

5.-Uma quantidade de gás ocupa 2.400ml a 323K e 767mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 767mmHg

V = 2400ml

T = 323K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (767mmHg) (2400ml) (273K) / (760mmHg) (323K)

V ’= 2047 ml

6.-Uma quantidade de gás ocupa 1250ml a 653K e 800mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 800mmHg

V = 1250ml

T = 653K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (800mmHg) (1250ml) (273K) / (760mmHg) (653K)

V ’= 550 ml

7.-Uma quantidade de gás ocupa 890ml a 393K e 810mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 810mmHg

V = 890ml

T = 393K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (810mmHg) (890ml) (273K) / (760mmHg) (393K)

V ’= 659 ml

8.-Uma quantidade de gás ocupa 320ml a 233K e 820 mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 820mmHg

V = 320ml

T = 233K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (820mmHg) (320ml) (273K) / (760mmHg) (233K)

V ’= 404 ml

9.-Uma quantidade de gás ocupa 1210ml a 413K e 795mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 795mmHg

V = 1210ml

T = 413K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (795mmHg) (1210ml) (273K) / (760mmHg) (413K)

V ’= 837 ml

10.-Uma quantidade de gás ocupa 900ml a 288K e 725mmHg de pressão. Encontre o Volume em condições normais: 273K e 760mmHg.

P = 725mmHg

V = 900ml

T = 288K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (725mmHg) (900ml) (273K) / (760mmHg) (288K)

V ’= 814 ml