explique o significado físico dos desvios da idealidade.
Dado: Para He, a e b valem 0,00345 Pa m^6 mol^-2 e 23,4 times 10^-6 m^3 mol^-1, respectivamente.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para explicar o que significam fisicamente os desvios da idealidade em gases. Isso está relacionado ao comportamento real dos gases comparado com o modelo ideal. Para isso, vamos usar dois parâmetros conhecidos como e , que ajudam a ajustar a equação dos gases ideais para melhor representar a realidade. No nosso caso, temos valores específicos para o hélio (He).

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a idealidade. Um gás ideal segue a equação , onde é a pressão, o volume, a quantidade de substância, a constante dos gases e a temperatura. Porém, na vida real, os gases não se comportam exatamente assim, especialmente em altas pressões ou baixas temperaturas. É aí que entram os desvios da idealidade.

Passo 3

Para corrigir esses desvios, usamos a equação de Van der Waals, que é:
(P + a n^2V^2)(V - n b) = nRT
Aqui, o parâmetro corrige as forças de atração entre as moléculas do gás. Um valor maior de significa que as moléculas atraem mais umas às outras, o que reduz a pressão real do gás comparada com a pressão ideal.

Passo 4

O parâmetro corrige o volume ocupado pelas moléculas do gás. Basicamente, representa um “volume ocupado” pelas partículas, já que no modelo ideal assumimos que as moléculas não têm volume. Um valor maior de indica que as moléculas ocupam mais espaço, diminuindo o volume disponível para o movimento das partículas.

Resposta

No caso do hélio (He), os valores dados são e . Isso significa que, para o hélio, as forças de atração entre as moléculas são muito pequenas (valor baixo de ), indicando que as moléculas interagem pouco entre si, quase como em um gás ideal. Já o valor de indica o volume efetivo ocupado pelas moléculas de hélio. Esses parâmetros mostram que, apesar do hélio se comportar de maneira muito próxima a um gás ideal, há pequenos desvios devido ao volume das moléculas e às ligeiras interações entre elas.

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