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    Como uma diminuição de temperatura afeta a pressão de um gás contido?

    Em oposição às moléculas de um líquido ou sólido, as de um gás podem se mover livremente no espaço em que você as confina. Eles voam, ocasionalmente colidindo um com o outro e com as paredes do contêiner. A pressão coletiva que exercem sobre as paredes dos recipientes depende da quantidade de energia que eles têm. Eles derivam energia do calor ao seu redor, se a temperatura aumenta, o mesmo acontece com a pressão. De fato, as duas grandezas estão relacionadas pela lei do gás ideal.

    TL; DR (muito longo; não leu)

    Em um contêiner rígido, a pressão exercida por um gás varia diretamente com a temperatura. Se o contêiner não for rígido, o volume e a pressão variarão com a temperatura, de acordo com a lei dos gases ideais.
    Lei dos gases ideais

    Derivada ao longo de um período de anos através do trabalho experimental de vários indivíduos , a lei do gás ideal segue a lei de Boyle e a lei de Charles e Gay-Lussac. O primeiro afirma que, a uma dada temperatura (T), a pressão (P) de um gás multiplicada pelo volume (V) que ocupa é uma constante. O último nos diz que, quando a massa do gás (n) é mantida constante, o volume é diretamente proporcional à temperatura. Em sua forma final, a lei do gás ideal declara:

    PV \u003d nRT, onde R é uma constante chamada constante de gás ideal.

    Se você mantiver a massa do gás e o volume de constante do contêiner, esse relacionamento informa que a pressão varia diretamente com a temperatura. Se você representasse graficamente vários valores de temperatura e pressão, o gráfico seria uma linha reta com uma inclinação positiva.
    E se um gás não for o ideal

    Um gás ideal é aquele em que as partículas são considerados perfeitamente elásticos e não se atraem ou se repelem. Além disso, presume-se que as próprias partículas de gás não tenham volume. Embora nenhum gás real atenda a essas condições, muitos chegam perto o suficiente para possibilitar a aplicação dessa relação. No entanto, você deve considerar fatores do mundo real quando a pressão ou massa do gás se tornar muito alta ou o volume e a temperatura se tornarem muito baixos. Para a maioria das aplicações em temperatura ambiente, a lei ideal dos gases fornece uma aproximação suficientemente boa do comportamento da maioria dos gases.
    Como a pressão varia com a temperatura

    Desde que o volume e a massa do gás sejam constantes, a relação entre pressão e temperatura torna-se P \u003d KT, onde K é uma constante derivada do volume, número de mols de gás e a constante ideal de gás. Se você colocar um gás que atenda às condições ideais de gás em um contêiner com paredes rígidas para que o volume não possa mudar, selar o contêiner e medir a pressão nas paredes do contêiner, você o verá diminuir à medida que abaixa a temperatura. Como essa relação é linear, você só precisa de duas leituras de temperatura e pressão para desenhar uma linha a partir da qual você pode extrapolar a pressão do gás a qualquer temperatura.

    Essa relação linear se decompõe a temperaturas muito baixas quando a elasticidade imperfeita das moléculas de gás se torna importante o suficiente para afetar os resultados, mas a pressão ainda diminui à medida que você abaixa a temperatura. O relacionamento também não será linear se as moléculas de gás forem grandes o suficiente para impedir a classificação do gás como ideal.

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