Experimento 6.pdf - 1 Introdu¸c˜ ao Iremos aqui estudar a...

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1 Introdu¸ ao Iremos aqui estudar a rela¸c˜ ao entre press˜ao ( P ), volume ( V ) e temperatura ( T ). Para isso, preci- samos de um modelo que possa aproximar adequadamente o comportamento do g´as que vamos a estudar. Para gases ideais, temos a equa¸c˜ao de Clapeyron PV = nRT (1) que relaciona a press˜ ao P , o volume V e a temperatura T com o n´umero de mols n , onde R = 8 , 31 Jmol - 1 K - 1 ´ e a constante universal dos gases. A equa¸c˜ao dos gases ideais ´ e obtida a partir da considera¸c˜ ao de que todas as intera¸c˜ oes entre as part´ ıculas ´ e perfeitamente el´astica e portanto n˜ ao existe perda de energia mecˆanica devido ` as colis˜ oes. Outra considera¸c˜ao feita ´ e que as part´ ıculas podem se mover livremente por todo o volume do recipiente, desconsiderando-se o volume das outras part´ ıculas. Ainda outra considera¸c˜ ao que n˜ao ´ e verdade para qualquer g´ as real ´ e que n˜ ao existe for¸cas interativas entre as part´ ıculas, o que tornaria liquefa¸c˜ao imposs´ ıvel, por exemplo. Um modelo mais real seria: onde o termo nb serve para compensar pelo volume que as part´ ıculas ocupam e o termo adicionado ` a press˜ ao compensa pela for¸cas interativas intermoleculares. ´ E simples ver que a equa¸ c˜ao de van der Waals ´ e bem mais complicada do que a de Clapeyron, ent˜ ao seria interessante analisar uma situa¸c˜ao em que as considera¸c˜ oes feitas para um as ideal fossem razo´aveis. Quanto menor a densidade do g´ as, melhor ´ e sua aproxima¸c˜ ao pela lei dos gases ideais, uma vez que a equa¸ c˜ao desconsidera a intera¸ c˜ao das part´ ıculas umas com as outras e quanto menos part´ ıculas menos intera¸c˜ ao ocorrer´ a. Podemos tamb´ em ver que um g´as rarefeito ´ e melhor aproximado pela equa¸c˜ ao dos gases ideais atrav´ es da equa¸c˜ao de van der Waals: para um g´as rarefeito n V 2 ser´ a bastante pequeno, uma vez que n V , portanto ´ e razo´ avel desconsiderar o termo adicionado `a press˜ao. Como teremos n pequeno, o termo de ajuste do volume tamb´ em poder´a ser considerado, por´ em note que esse ainda ter´a uma influˆ encia que pode acarretar em erros not´aveis, principalmente se tivermos P grande. O experimento analisar´a uma situa¸c˜ao semelhante a da figura a seguir: Em um l´ ıquido, quaisquer dois pontos ` a mesma altura tem a mesma press˜ ao, por isso, a press˜ao no ponto 1 e no ponto 2 ser´a a mesma. Logo: P 1 = P 2 1
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e P atm + h = P Caso a altura da ´agua do cano em que h´ a o g´ as for maior que a altura do cano aberto, ent˜ ao ter´ ıamos a seguinte rela¸c˜ao: P 1 = P 2 e P atm = P + h = P atm - h = P Assim, para todos os experimentos, podemos obter a press˜ao do g´ as a partir da medi¸c˜ao dos n´ ıveis de merc´urio do recipiente de medida e do reservat´orio. Denotemos o primeiro desses por
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  • Spring '18
  • NR, 99, 96, C˜, Coluna

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