Exemplos sobre as leis do estado gasoso

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

Conforme descrito no texto “Resumo das leis do estado gasoso”, as relações estabelecidas a partir da temperatura, da pressão e do volume de um sistema gasoso dão origem a importantes interpretações matemáticas, conhecidas como leis físicas. As principais delas são a Lei de Boyle-Mariotte, Lei de Gay-Lussac e Lei de Charles.

A Lei de Boyle-Mariotte: SISTEMA ISOTÉRMICO; estabelece que o volume de um gás será sempre inversamente proporcional à pressão, quando a temperatura se mantiver constante. Isso quer dizer que aumentando a pressão iremos diminuir o volume, e vice-versa; sempre de modo proporcional.

Podemos citar um exemplo onde a pressão exercida por determinado gás vale 10 atm e o volume do recipiente que condiciona este gás é 20L. Se a pressão aumentar para 20 atm, o volume cairá para 10 litros.

A Lei de Gay-Lussac: SISTEMA ISOBÁRICO; estabelece que o volume de um gás será sempre proporcional à temperatura, uma vez que a pressão é mantida constante. Isso quer dizer que ao aumentarmos a temperatura, também estaremos aumentando o volume, e vice-versa; e sempre de modo proporcional.

Tomemos como exemplo um sistema gasoso que apresente uma temperatura de 100 °C, enquanto seu volume é 2L. Ao dobrarmos a temperatura, o volume final passará para 4L.

A Lei de Charles: SISTEMA ISOMÉTRICO ou ISOCÓRICO; estabelece que a pressão será sempre diretamente proporcional à temperatura, uma vez que o volume é mantido constante.

Podemos ter um exemplo onde a pressão exercida pelo gás vale 10 atm e a temperatura 100 K. Se a pressão do gás aumentar para 20 atm, a temperatura também aumentará para 200 K.

Ao relacionarmos, simultaneamente as três variáveis principais do gás, chegaremos então à Lei Geral do Estado Gasoso, estabelecendo a relação entre pressão, volume e temperatura.

Imaginemos agora um recipiente com êmbolo móvel cheio de gás ideal. Ele terá um volume, uma temperatura e uma determinada pressão. Ao modificarmos aleatoriamente qualquer um dos valores destas três variáveis de estado, percebemos que será constante a razão entre o produto da pressão pelo volume e a temperatura absoluta do gás. Ou seja, se multiplicarmos a pressão pelo volume ocupado pelo gás e depois dividirmos pela temperatura, iremos sempre obter um mesmo valor.

Consideremos, por exemplo, uma amostra gasosa na qual a pressão vale 6 atm, a temperatura 200 K e o volume 8 litros. Se a pressão aumentar para 24 atm, a temperatura aumentará para 400 K e o volume para cairá para 4 litros.

Referências:
FELTRE, Ricardo; Fundamentos da Química, vol. Único, Ed. Moderna, São Paulo/SP – 1990.

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