Resumo das leis do estado gasoso

Por André Luis Silva da Silva

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

Categorias: Termodinâmica
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O estado gasoso é o mais incomum estado físico da matéria, sendo caracterizado fundamentalmente pelas condições de pressão, temperatura e volume. Em relação aos demais estados físicos da matéria, pode-se considerar que a pressão exerce muita influência sobre um gás, nem se comparando àquela exercida sobre um sólido ou um líquido. 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: ISOTERMIA

Tomemos como exemplo uma seringa sem a agulha cheia de um determinado gás, o qual iremos considerar como Ideal (aquele que se comporta exatamente sob as condições determinadas). Fechando sua extremidade inferior e pressionando o êmbolo da seringa, teremos então um volume e uma determinada pressão. A partir de agora, iremos modificar os valores destas duas variáveis de estado (pressão e volume), mantendo sempre constante a temperatura (sistema isotérmico). No momento em que se fizer a medição dos valores do volume e da pressão para as várias experiências iremos perceber que o volume 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.

A Lei de Gay-Lussac: ISOBARIA

Tomemos agora como exemplo um recipiente com êmbolo móvel, completamente preenchido por um gás ideal. Ele terá um determinado volume e uma determinada temperatura. Iremos agora modificar os valores destas duas variáveis de estado, mantendo constante a pressão (sistema isobárico). Ao fazermos a medição dos valores de volume e temperatura para as várias experiências com esse sistema poderemos comprovar que o volume 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 proporcionalmente.

A Lei de Charles: ISOMETRIA

O exemplo agora consiste em verificarmos as condições de pressão e temperatura. Consideremos então outro recipiente completo por um gás ideal. Ele terá uma determinada pressão e uma determinada temperatura. Agora, iremos novamente modificar os valores destas duas variáveis de estado, mantendo o volume constante (sistema isométrico). Ao fazermos a medição dos valores de pressão e temperatura para experimentos a partir do sistema considerado, iremos perceber que a pressão será sempre diretamente proporcional à temperatura, uma vez que o volume é mantido constante.

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

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