Fundamentos de Física

O que é um gás ideal?

A Termodinâmica estuda a troca de matéria e a troca de energia pelo trabalho e pelo calor entre sistemas ou entre um sistema e sua vizinhança. Trabalha com os estados de equilíbrio e com as propriedades macroscópicas que caracterizam os sistemas.

No contexto da Termodinâmica, gás ideal é o modelo no qual as propriedades de qualquer estado de equilíbrio de um gás estão relacionadas pela equação de estado de Clapeyron:

$PV=nRT$

para quaisquer valores de $P$ e $T$. Nesta definição, $P$ representa a pressão, $V$, o volume, $n$, o número de mols, $R$, a Constante Universal dos Gases e $T$, a temperatura Kelvin do gás.

A Constante Universal dos Gases é:

• $R=\mathrm{8,31} J/\mathrm{<mrow>mol</mrow>}K$

É usual, nesse contexto, apresentar as leis dos gases ideais (que podem ser derivadas da equação de Clapeyron).

Lei de Charles

Numa transformação a volume constante, a pressão de uma dada amostra de gás ideal varia linearmente com a sua temperatura Kelvin. Matematicamente:

$P=kT\mathrm{<mrow> (k\; constante)</mrow>}$

A transformação a volume constante é chamada isovolumétrica, isométrica ou isocórica.

Lei de Gay-Lussac

Numa transformação a pressão constante, o volume de uma dada amostra de gás ideal varia linearmente com a sua temperatura Kelvin. Matematicamente:

$V=kT\mathrm{<mrow> (k\; constante)</mrow>}$

A transformação a pressão constante é chamada isobárica.

Lei de Boyle-Mariotte

Numa transformação a temperatura constante, a pressão de uma dada amostra de gás ideal varia com o inverso do seu volume. Matematicamente:

$PV=k\mathrm{<mrow> (k\; constante)</mrow>}$

A transformação a temperatura constante é chamada isotérmica.

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Site do Grupo de Ensino de Física da Universidade Federal de Santa Maria (GEF-UFSM)