A pressão que um gás exerce vem do movimento de suas moléculas. As moléculas de gás se movem livremente, ricocheteando nas paredes dos recipientes e umas nas outras. Quando as moléculas ricocheteiam em um obstáculo, elas transferem uma pequena quantidade de força. A mudança de direção devido ao obstáculo resulta em uma mudança de momento que empurra o obstáculo.
Quando muitas moléculas mudam de momento contra a parede de um recipiente, a pressão pode ser substancial. O momento é proporcional à velocidade, e a velocidade com que as moléculas se movem depende da temperatura. À medida que a temperatura do gás aumenta, as moléculas se movem mais rapidamente e a pressão que exercem aumenta. Os fatos de que os gases exercem pressão e de que a pressão depende da temperatura do gás podem ser usados de várias maneiras interessantes para realizar um trabalho útil.
TL; DR (muito longo; não leu)
A pressão do gás é causada por moléculas de gás quicando nas paredes dos recipientes e umas nas outras. Toda vez que uma molécula muda de direção porque atinge uma parede, a mudança no momento resulta em um pequeno empurrão. Devido ao grande número de moléculas envolvidas, os impulsos aumentam uma pressão perceptível que pode ser usada para operar máquinas e ferramentas.
Definição de pressão de gás
Quando as moléculas de um gás ricocheteiam nas paredes do seu recipiente, eles exercem uma força. A pressão do gás é definida como a força por unidade de área produzida pelo gás. Dependendo do objetivo da medição, diferentes unidades são comumente usadas. No sistema inglês, a unidade de pressão é libras por polegada quadrada. No sistema métrico, são newtons por metro quadrado, chamados pascal. Na meteorologia, uma atmosfera equivale a 14,7 libras por polegada quadrada ou 101,325 quilopascal. Como as funções da pressão de gás Os gases são fluidos, o que significa que fluem de um volume de alta pressão para um de baixa pressão. Volumes que contêm mais gás ou gás em uma temperatura mais alta têm uma pressão mais alta do que aqueles que contêm menos gás ou são mais frios. Isso significa que o gás pode fluir de um contêiner para outro aumentando a pressão no primeiro contêiner, adicionando mais gás ou aquecendo o contêiner. Essa propriedade da pressão do gás é a base de muitos motores e máquinas usadas nas fábricas e no transporte.
Uso da pressão do gás para fazer o trabalho
Um exemplo de aplicativo que usa pressão do gás no transporte é o motor de um carro. Gasolina ou diesel são adicionados ao ar e comprimidos no motor. O combustível queima, aquecendo o gás e produzindo pressão para pressionar os pistões do motor. Nesse caso, o calor do combustível queima cria a pressão do gás para operar o motor do carro.
Para ferramentas de ar comprimido, o ar extra, em vez do calor, alimenta as máquinas. Um compressor adiciona ar a um tanque de ar que fornece ar sob pressão para as várias ferramentas. As ferramentas usam a pressão do ar para aparafusar parafusos, perfurar orifícios ou pregos. O ar flui do tanque de alta pressão através das ferramentas para a baixa pressão da atmosfera. À medida que o ar sai, ele aciona as ferramentas.
Outros exemplos de pressão de gás em ação podem ser encontrados em latas de refrigerante, pneus de automóveis e bicicletas, latas de spray e extintores de incêndio. As moléculas que causam pressão de gás contribuem cada uma com uma força minúscula que pode aumentar o trabalho útil na escala de objetos físicos.