Defina o que é o gás perfeito e quais equações eles devem satisfazer, explique!

Passo 1

O exercício pede para definirmos o que é um gás perfeito e quais equações eles devem satisfazer. Vamos trabalhar com conceitos da física dos gases, especificamente com a teoria dos gases ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um gás perfeito. Um gás perfeito, ou gás ideal, é um modelo teórico de gás que facilita o estudo e a compreensão do comportamento dos gases reais sob diversas condições. Esse modelo simplifica a complexidade dos gases reais para que possamos aplicar leis e equações mais facilmente.

Passo 3

Para um gás ser considerado perfeito, ele deve obedecer a algumas suposições básicas:
  1. Partículas sem volume: As moléculas do gás são consideradas pontuais, ou seja, ocupam praticamente nenhum espaço.
  2. Ausência de forças de interação: Não há forças de atração ou repulsão entre as moléculas, exceto durante colisões.
  3. Colisões perfeitamente elásticas: As colisões entre as moléculas e com as paredes do recipiente não perdem energia.
  4. Movimento aleatório: As moléculas se movem de forma desordenada e contínua.
  5. Energia cinética dependente apenas da temperatura: A energia média das moléculas está diretamente relacionada à temperatura do gás.

Passo 4

Com base nessas suposições, os gases perfeitos seguem a equação dos gases ideais, que relaciona pressão ( ), volume ( ), quantidade de substância ( ), constante dos gases ( ) e temperatura ( ):
Essa equação é fundamental para entender como mudanças em uma dessas variáveis afetam as outras.

Passo 5

Além da equação dos gases ideais, os gases perfeitos também obedecem a três leis fundamentais:
  1. Lei de Boyle: A pressão é inversamente proporcional ao volume quando a temperatura é constante.
  2. Lei de Charles: O volume é diretamente proporcional à temperatura quando a pressão é constante.
  3. Lei de Avogadro: O volume é diretamente proporcional à quantidade de substância quando a temperatura e a pressão são constantes.
Essas leis individuais ajudam a entender como cada variável afeta o comportamento do gás, e quando combinadas, levam à equação dos gases ideais.

Resposta

Um gás perfeito é um modelo teórico de gás que obedece às suposições de partículas sem volume, sem interações entre si e colisões perfeitamente elásticas. As equações que eles satisfazem incluem a equação dos gases ideais , além das leis de Boyle ( a temperatura constante), Charles ( a pressão constante) e Avogadro ( a temperatura e pressão constantes).

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