Quando A Temperatura Aumenta O Volume Diminui?
Como você viu em Gases (1) e (2), os gases possuem quatro variáveis de estado: pressão, volume, temperatura e número de mols. Vamos ver o que acontece quando modificamos uma ou mais dessas condições, o que acontece com essas grandezas, já que elas são interdependentes.
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Isto é possível se aumentar o volume. Aumentando a temperatura, a pressão aumenta. Aumentando o volume a pressão diminui. Dessa forma, se aumentarmos a temperatura e o volume a pressão ficará igual!
As condições normais de temperatura e pressão (cuja sigla é CNTP no Brasil e PTN em Portugal) referem-se à condição experimental com temperatura e pressão de 273,15 K (0 °C) e 101 325 Pa (101325 Pa = 1,01325 bar = 1 atm = 760 mmHg), respectivamente.
O comportamento térmico é caracterizado pela resposta física que a edificação apresenta quando submetida às solicitações do clima externo (variáveis climáticas) e às condições de uso dos ambientes, destacando-se a geração de calor interno advindo da presença de pessoas e equipamentos no interior dos ambientes.
O que acontece com volume de um gás quando a temperatura aumenta?
Como mantivemos o volume constante, ou seja, a garrafa é a mesma e suas paredes não são elásticas, percebemos que existe uma proporcionalidade direta entre a temperatura e a pressão - aumento de temperatura, aumento de pressão; diminuição de temperatura, diminuição da pressão. Matematicamente podemos escrever:
Como, com a elevação da temperatura, ocorre um aumento na energia cinética média das moléculas, há alteração na distribuição dessa energia. Dessa maneira, aumenta a quantidade de moléculas com energia suficiente para reagir e, conseqüentemente, há aumento na velocidade da reação.
O problema agora será promover uma transformação no gás sem alterar sua pressão. Para entendermos como isso é possível, vamos recorrer às situações anteriores. Quando falamos em aumento de temperatura, vimos que a velocidade das moléculas e a freqüência dos choques aumentam. Quando falamos em diminuição do volume vimos que a freqüência dos choques também aumenta.
Videoaulas
O volume de um gás corresponde ao espaço que ele ocupa e isso depende do recipiente no qual ele está contido, pois por maior que seja o recipiente, o gás ocupará totalmente o volume que lhe for oferecido.
Temperatura é a grandeza física que mede o grau de agitação térmica, ou energia cinética, translacional, rotacional e vibracional dos átomos e moléculas que constituem um corpo. Quanto maior for a agitação das moléculas, maior será a sua temperatura.
É como se tivéssemos uma sala fechada com vinte pessoas dentro andando. De vez em quando, uma dessas pessoas irá se chocar com a parede da sala. Pense então o seguinte: os choques serão mais freqüentes em uma sala com vinte senhores idosos caminhando ou com vinte crianças correndo pela sala?
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Assim, quando consideramos as Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP), em que a pressão é igual a 1 atm e a temperatura é de 273 K (0ºC), temos que o volume ocupado por 1 mol de qualquer gás sempre será de 22,4 L. Esse valor corresponde ao volume molar dos gases.
A temperatura no interior da geladeira é menor que a do lado externo, desta forma o gás contido no balão é resfriado até que passe a ocupar um volume menor. Neste instante a energia calorífica da matéria passa a ser nula.
Lista de exercícios
Se aumentarmos a temperatura de um corpo, conseqüentemente, aumentaremos a velocidade de suas moléculas e átomos e ocorrerá um aumento no afastamento médio entre esses átomos e moléculas o que causa um aumento nas dimensões do corpo.
Confira, em resumo, algumas características dos gases ideais: Neles só ocorrem colisões perfeitamente elásticas entre partículas; ... Gases reais comportam-se como gases ideais quando em regimes de baixas pressões e altas temperaturas; Grande parte dos gases comporta-se de forma similar aos gases ideais.
O que acontece quando um gás e aquecido?
Por não apresentarem um volume fixo, os gases ocupam o volume do recipiente em que estão confinados. Além disso, o gás se dilata quando aquecido e se contrai quando resfriado.
Quando o volume diminui e a temperatura se mantém constante, verificamos um aumento na pressão. Diminuindo o volume, os choques das moléculas passam a ser mais freqüentes, o que pode ser traduzido como maior pressão.
Onde V1 e T1 correspondem ao estado inicial e V2 e T2 ao estado final. As transformações onde a pressão é mantida constante são chamadas de isobáricas.
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Onde P1 e T1 correspondem ao estado inicial e P2 e T2 ao estado final. As transformações onde o volume é mantido constante são chamadas de isovolumétricas.
Aumentando a temperatura, a pressão aumenta. Aumentando o volume a pressão diminui. Dessa forma, se aumentarmos a temperatura e o volume a pressão ficará igual! Matematicamente escrevemos:
Lembre-se de que a temperatura tem a ver com a energia cinética das moléculas, portanto com sua velocidade de translação. Se a pressão é decorrência da força com que as moléculas se chocam com as paredes do recipiente (no caso a garrafa), é de se esperar que, aumentando a temperatura (energia cinética e velocidade), a força desses choques também aumente.
Por que a temperatura de um gás ideal aumenta quando o volume do gás diminui?
Assim, temperaturas mais baixas significam maiores densidades e freqüentemente maiores pressões na superfície. Por outro lado, quando o ar é aquecido na atmosfera, ele se expande (aumenta seu volume), devido a um movimento maior das moléculas e sua densidade diminui, resultando geralmente num decréscimo da pressão.
Como a temperatura influência no volume de um gás?
A temperatura é uma das três variáveis de estado dos gases. As outras duas são a pressão e o volume. A temperatura termodinâmica (T) é diretamente proporcional à energia cinética das partículas de um gás. Isso significa que quanto maior a agitação das partículas, maior será a temperatura e vice-versa.
É possível fornecer calor a um gás e sua temperatura diminui?
Não, não é possível fornecer calor a um gás e sua temperatura diminuir. Pois fornecendo calor, estamos aumentando o nível de agitação de moléculas o que faz que a temperatura se eleve. Ou seja, fisicamente falando não é é possível fornecer calor a um gás e sua temperatura diminuir.
Como se calcula o trabalho de um gás?
O trabalho de um gás em uma transformação isobárica pode ser calculado pelo produto entre a força e a variação de volume desse gás após ser submetido a uma fonte de calor.
O que acontece quando um gás se expande?
Ao se expandir, o gás faz um trabalho contra uma força externa que o comprime, a força feita pelo restante do ar atmosférico. Ao fazer trabalho, sua energia interna diminui e, com isso, sua temperatura também diminui. ... Nesse processo o ar se expande e se esfria.
O que acontece com a temperatura e pressão de Uma Gas recebendo calor e perdendo calor em uma transformação Isovolumétrica?
As transformações termodinâmicas Dessa forma, quando fornecemos calor ao gás, numa transformação isotérmica, todo o calor é usado para a realização de trabalho. Mas caso o agente externo realize trabalho sobre o gás, T < 0, esse trabalho será transformado em calor que o gás cederá ao ambiente externo (Q < 0).
Qual é a variação de energia interna de um gás ideal sobre o qual é realizado um trabalho?
Ou seja, em um sistema isolado a variação da energia interna de um gás será igual a diferença da quantidade de calor trocada com o meio e o trabalho realizado por ele.
Qual é a variação de energia interna?
De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, a energia interna de um gás ideal pode sofrer variações em determinadas transformações termodinâmicas, dependendo da quantidade de calor trocada entre as vizinhanças e o sistema, bem como do trabalho realizado por ou sobre o sistema.
Quais são as transformações sofridas por um gás ideal?
As três transformações gasosas são: transformação isotérmica, isobárica e isocórica ou isovolumétrica. Existem três grandezas que definem o comportamento ou o estado dos gases, que são a pressão, o volume e a temperatura. Elas são chamadas de variáveis de estado dos gases.