Quais são as grandezas de estado que podem definir um gás? E porque a equação de Clapeyron define um estado de um gás ideal? Justifique.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta está me pedindo para identificar quais são as grandezas de estado que podem definir um gás e também entender por que a equação de Clapeyron define o estado de um gás ideal. Vamos precisar conhecer um pouco de termodinâmica, especialmente sobre grandezas de estado como pressão, volume e temperatura, além de entender o que é um gás ideal e a equação de Clapeyron.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre as grandezas de estado. Em termodinâmica, grandezas de estado são propriedades que descrevem o estado de um sistema em equilíbrio, sem depender de como ele chegou a esse estado. Para um gás, as principais grandezas de estado são:
  • Pressão §: força exercida pelas partículas do gás nas paredes do recipiente.
  • Volume (V): espaço que o gás ocupa.
  • Temperatura (T): medida da energia cinética média das partículas do gás.
  • Quantidade de substância (n): número de mols do gás presente.
Essas quatro grandezas são suficientes para definir completamente o estado de um gás ideal.

Passo 3

Agora, vamos entender por que a equação de Clapeyron define o estado de um gás ideal. A equação de Clapeyron, também conhecida como a equação de estado dos gases ideais, é dada por:
PV = nRT
Onde:
  • $ P $ é a pressão,
  • $ V $ é o volume,
  • $ n $ é a quantidade de substância,
  • $ R $ é a constante universal dos gases,
  • $ T $ é a temperatura.
Essa equação relaciona as quatro grandezas de estado que mencionamos antes. Ela assume que as partículas do gás não têm volume próprio e não interagem entre si, o que é uma boa aproximação para gases ideais. Portanto, a equação de Clapeyron define o estado de um gás ideal porque ela conecta todas as grandezas de estado de maneira simples e eficaz, descrevendo perfeitamente o comportamento desse tipo de gás nas condições ideais.

Resposta

As grandezas de estado que podem definir um gás são pressão ($ P P V V T T â n n çã PV = nRT $) define o estado de um gás ideal porque ela relaciona essas quatro grandezas de forma que descreve perfeitamente o comportamento de um gás ideal, assumindo que as partículas não interagem e ocupam volume desprezível.

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