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    O que acontece com o volume de um gás durante a compressão

    A compressão de um gás inicia mudanças em suas características. Como você está compactando, o volume de espaço que o gás ocupa diminui, mas muito mais acontece do que isso sozinho. A compressão também altera a temperatura e a pressão do gás, dependendo das especificidades da situação. Você pode entender as mudanças que ocorrem usando uma lei importante da física chamada lei dos gases ideais. Essa lei simplifica um pouco o processo da vida real, mas é útil em uma ampla variedade de situações.

    TL; DR (muito longo; não leu)

    Durante a compactação, o volume ( V
    ) de um gás diminui. Quando isso acontece, a pressão ( P
    ) do gás aumenta se o número de moles ( n
    ) de gás permanecer constante. Se você mantiver a pressão constante, a redução da temperatura ( T
    ) também faz com que o gás seja comprimido.

    A lei ideal do gás é a principal peça de informação necessária para responder a perguntas relacionadas à expansão ou compressão de um gás. Ele afirma: PV
    \u003d nRT
    . A quantidade R
    é a constante universal de gás e tem o valor R

    \u003d 8,3145 J /mol K.
    A lei ideal dos gases explicada
    < A lei do gás ideal explica o que acontece com um modelo simplificado de gás em várias situações. Os físicos chamam um gás de "ideal" quando as moléculas das quais ele é composto não interagem além de ricochetear umas nas outras como bolinhas. Isso não captura a imagem precisa, mas para a maioria das situações que você encontra, a lei faz boas previsões independentemente. A lei do gás ideal simplifica uma situação complicada, de modo que é fácil fazer previsões sobre o que acontecerá.

    A lei do gás ideal relaciona a temperatura ( T
    ), o número de mols da gás ( n
    ), o volume do gás ( V
    ) e a pressão do gás ( P
    ) um ao outro, usando uma constante chamada de constante de gás universal (Rem \u003d 8,3145 J /mol K). A lei declara:

    PV

    \u003d nRT



    Dicas

  • Para usar esta lei, você declara as temperaturas em Kelvin, o que é fácil, porque 0 graus C é 273 K e adicionar um grau extra apenas aumenta a temperatura em Kelvin em um. Kelvin é como Celsius, exceto que -273 graus C é o ponto inicial de 0 K.

    Você também precisa expressar a quantidade de gás em mols. Eles são comumente usados na química e uma mole é a massa atômica relativa da molécula de gás, mas em gramas.


    Comprimindo um gás ideal

    Comprimir algo reduz seu volume, portanto, quando você comprime um gás, seu volume diminui. Reorganizar a lei do gás ideal mostra como isso afeta outras características do gás:

    V

    \u003d nRT
    / P

    Esta equação é sempre verdadeira. Se você comprime um número fixo de moles de gás e o faz em um processo isotérmico (que permanece na mesma temperatura), a pressão deve aumentar para levar em conta o volume menor à esquerda da equação. Da mesma forma, quando você resfria um gás (reduza T
    ) a uma pressão fixa, seu volume diminui - ele se comprime.

    Se você comprime um gás sem restringir a temperatura ou a pressão, a proporção de temperatura a pressão tem que diminuir. Se você for solicitado a elaborar algo assim, provavelmente receberá mais informações para facilitar o processo.
    Alterando a pressão de um gás ideal

    A lei do gás ideal revela o que acontece quando você altera a pressão de um gás ideal da mesma maneira que a lei fez para o volume. No entanto, o uso de uma abordagem diferente mostra como a lei do gás ideal pode ser usada para encontrar quantidades desconhecidas. Reorganizando a lei fornece:

    PV

    / T
    \u003d nR

    Aqui, R
    é uma constante e se a quantidade de gás permanece a mesma, o mesmo acontece com n
    . Usando subscritos, você rotula a pressão inicial, volume e temperatura i
    e os finais f
    . Quando o processo termina, a nova pressão, volume e temperatura ainda estão relacionados como acima. Para escrever:

    P i V i

    / T i
    \u003d nR
    \u003d P f V f
    / T f

    Isso significa:

    P i V i

    / T i
    \u003d P fV f
    /< em> T f

    Esse relacionamento é útil em muitas situações. Se você estiver alterando a pressão, mas com um volume fixo, V i
    e V f
    são os mesmos, então eles cancelam e você fica com:

    P i

    / T i
    \u003d P f
    / T f

    O que significa:

    P f

    / P i
    \u003d T f

    / T i

    Portanto, se a pressão final for duas vezes maior como a pressão inicial, a temperatura final também deve ser duas vezes maior que a temperatura inicial. Aumentar a pressão aumenta a temperatura do gás.

    Se você mantiver a temperatura igual, mas aumentar a pressão, as temperaturas serão canceladas e você ficará com:

    < i> P i V i

    \u003d P fV f

    O que você pode reorganizar:

    P i

    / P f
    \u003d V f
    / V i

    Isso mostra como a alteração da pressão afeta uma certa quantidade de gás em um processo isotérmico, sem restrições de volume. Se você aumentar a pressão, o volume diminuirá e, se você diminuir a pressão, o volume aumentará.

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