Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 4.1 - Ex. 88

88. Em que condições você esperaria que um gás real fosse (a) mais compressível do que um gás ideal; (b) menos compressível do que um gás ideal ?

Passo 1

a) Um gás real é mais compressível do que um gás ideal, em situações de pressões moderadas quando as forças atrativas dominam as repulsivas. Pense bem!! Se a pressão não aumentou muito, consequentemente o volume também não irá aumentar bastante. Será um volume razoável em que as moléculas irão dispor de ampla liberdade para se movimentarem. Para compensar esse amplo espaço; o que as moléculas vão ter que fazer? Bom, elas vão se atrair com mais instensidade do que se repelem. Podemos provar esse fenômeno através do uso do fator de compressibilidade , que é dado pela razão entre o volume do gás real e o volume do gás ideal:

Como o volume real é menor do que o ideal; nesse caso , e o gás é mais compressível do que um gás ideal.

Passo 2

b) Um gás real é menos compressível do que um gás ideal, em situações de pressões elevadíssimas quando as forças repulsivas dominam as atrativas. Pense bem!! Se a pressão aumentou muito, consequentemente o volume irá diminuir bastante e as moléculas vão estar bem mais próximas. Para compensar essa drástica diminuição de volume; o que as moléculas vão fazer? Bom, elas vão se repelir com mais instensidade do que se atraem, não tá na cara. Podemos provar esse fenômeno através do uso do fator de compressibilidade , que é dado pela razão entre o volume do gás real e o volume do gás ideal:

Nesse caso , e o gás é menos compressível do que um gás ideal.

Resposta

a) Em pressões moderadas

b) Em pressões elevadas

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A equação termodinâmica de estado ( d U / d V ) T = T ( d p / d T ) v - p foi mencionada neste capítulo. Deduza, a partir dela, a equação seguinte, que é semelhante à anterior: ( d H / d p ) T = - T d

Mostre que para um gás de van der Waals, C p m - C v m = λ R1 λ = 1 -( 3 V r - 1 ) 2 4 V r 3 T r E estime a diferença para o xenônio a 25°C e 10,0 atm.

A relação entre a velocidade do som, C s , num gás de massa molar M e a razão entre as capacidades caloríficas γ , é dada por c s = ( γ R T / M ) 1 / 2 mostre que c s = ( γ p / p ) 1 / 2 , onde p é a

Um gás tem a equação de estado V m = R T p + a T 2 e a sua capacidade calorífica molar a pressão constante é dada por C p m = A + B T + C p , onde a, A, B e C são constantes independentes de T e de p.

A energia de Gibbs molar de um certo gás é dada por G m = R T ln ⁡ p + A + B p + 1 2 C p 2 + 1 3 D p 3 . Em que A, B, C e D são constantes. Obtenha a equação de estado do gás.