Se em uma dada condição, um gás apresenta o fator de compressibilidade menor que a unidade, o volume ocupado pelo mesmo é maior ou menor que um gás ideal?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre o fator de compressibilidade dos gases. A pergunta é: Se um gás tem um fator de compressibilidade menor que 1, o volume que ele ocupa é maior ou menor que o de um gás ideal? Para resolver isso, vamos precisar entender o que é o fator de compressibilidade e como ele se relaciona com o volume dos gases.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o fator de compressibilidade, que é representado pela letra Z. A fórmula do fator de compressibilidade é:
Onde:
-
é a pressão do gás, -
é o volume, -
é a quantidade de matéria, -
é a constante dos gases, -
é a temperatura absoluta.
Para um gás ideal, o fator de compressibilidade
é igual a 1. Isso significa que a equação dos gases ideais (
) descreve perfeitamente o comportamento do gás sem nenhuma interação entre as partículas.
Passo 3
Agora, se o
de um gás real for menor que 1, isso indica que o gás real ocupa menos volume do que o previsto pela lei dos gases ideais para as mesmas condições de pressão e temperatura. Isso acontece porque, em certas condições, as moléculas do gás real se aproximam umas das outras, reduzindo o volume ocupado.
Matematicamente, podemos rearranjar a fórmula do fator de compressibilidade para encontrar o volume:
Então, se
, o volume
do gás real será menor que o volume
de um gás ideal nas mesmas condições.
Resposta
O volume ocupado pelo gás real é menor do que o volume de um gás ideal nas mesmas condições.