Em que condições a descrição do comportamento dos gases reais se distancia mais do previsto pela lei dos gases ideais? Por que isso acontece?

Passo 1

Então, a gente está perguntando: quando é que o comportamento dos gases reais sai mais do que a gente espera usando a lei dos gases ideais? A matéria aqui é física dos gases, especificamente as leis dos gases. Para resolver isso, a gente precisa entender a lei dos gases ideais, o que são gases reais e por que eles podem se comportar de maneira diferente.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a lei dos gases ideais. Ela é dada pela equação:
Onde:
  • é a pressão
  • é o volume
  • é a quantidade de substância (em mols)
  • é a constante dos gases ideais
  • é a temperatura
Essa fórmula funciona bem para muitos gases em condições normais, mas gases reais podem se comportar de forma diferente quando estão sob certas condições.

Passo 3

Para entender porque isso acontece, a gente precisa considerar que os gases reais têm partículas que ocupam um volume e interagem entre si, mesmo que ligeiramente. A lei dos gases ideais assume que as partículas não ocupam espaço e não interagem. Mas na vida real, essas suposições não são totalmente verdadeiras.

Passo 4

As diferenças entre gases ideais e reais ficam mais evidentes em altas pressões e baixas temperaturas. Em altas pressões, as partículas estão mais próximas, fazendo com que o volume real seja menor do que o previsto pela lei dos gases ideais. Já em baixas temperaturas, a energia cinética das partículas diminui, aumentando as interações entre elas.
Além disso, nessas condições, o desvio pode ser descrito pela equação de Van der Waals, que ajusta a lei dos gases ideais para considerar o volume das partículas e as forças de atração entre elas:
Onde e são constantes específicas para cada gás que corrigem a pressão e o volume, respectivamente.

Resposta

Então, as **descrições dos gases reais se distanciam mais da lei dos gases ideais quando estão em altas pressões e baixas temperaturas, porque nessas condições as partículas do gás ocupam um volume significativo e as interações entre elas se tornam importantes, fazendo com que o comportamento real do gás não siga mais perfeitamente a lei ideal.

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