Gases Leis da Termodinâmica

Question 1

Quais são os estados físicos da matéria e as principais características dos gases?

Answer 1

Os três estados físicos da matéria são:
1. Sólido: Forma e volume definidos.
2. Líquido: Volume definido, mas forma variável.
3. Gasoso: Forma e volume variáveis, com moléculas em constante movimento e compressibilidade elevada.

Question 2

Quais são as variáveis que caracterizam um gás?

Answer 2

1. Pressão (P): Força exercida pelo gás sobre as paredes do recipiente (unidade: Pascal - Pa).
   
   2. Volume (V): Espaço ocupado pelo gás (unidade: litros - L ou metros cúbicos - m³).
   3. Temperatura (T): Relacionada à energia cinética das moléculas (unidade: Kelvin - K).
   4. Quantidade de matéria (n): Número de mols do gás (unidade: mol).

Question 3

Qual é a equação dos gases ideais?

Answer 3

A equação dos gases ideais é:

PV = nRT

Onde:
• P = Pressão (Pa)
• V = Volume (m³)
• n = Número de mols
• R = Constante dos gases (8,314 J/mol·K ou 0,082 atm·L/mol·K)
• T = Temperatura (K)

Question 4

Quais são as três principais leis dos gases?

Answer 4

1. Lei de Boyle (P × V = constante): Para temperatura constante, o volume de um gás é inversamente proporcional à pressão.
   
   2. Lei de Charles (V/T = constante): Para pressão constante, o volume de um gás é diretamente proporcional à temperatura.
   3. Lei de Gay-Lussac (P/T = constante): Para volume constante, a pressão de um gás é diretamente proporcional à temperatura.

Question 5

O que diz a Primeira Lei da Termodinâmica?

Answer 5

expressa a conservação de energia:

\Delta U = Q - W

Onde:
• \Delta U = Variação da energia interna do sistema.
• Q = Calor recebido (+) ou liberado (-).
• W = Trabalho realizado pelo gás (+) ou sobre o gás (-).

Isso significa que a variação da energia interna de um sistema depende do calor trocado e do trabalho realizado.

Question 6

O que diz a Segunda Lei da Termodinâmica?

Answer 6

A Segunda Lei estabelece que a entropia (desordem) de um sistema isolado sempre aumenta.

Isso implica que:
• O calor flui espontaneamente do corpo quente para o frio.
• Nenhuma máquina térmica pode ter 100% de eficiência.

Question 7

O que afirma a Terceira Lei da Termodinâmica?

Answer 7

A Terceira Lei estabelece que, ao atingir o zero absoluto (0 K), a entropia de um sistema cristalino perfeito seria zero.

Isso significa que é impossível atingir 0 K na prática, pois sempre haverá alguma vibração molecular.

Question 8

O que é o Ciclo de Carnot?

Answer 8

O Ciclo de Carnot é um ciclo teórico que define a eficiência máxima de uma máquina térmica operando entre duas temperaturas:

n = 1 - {T_f}/ {T_q}

Onde:
• n. = Eficiência máxima
• T_f = Temperatura da fonte fria (K)
• T_q = Temperatura da fonte quente (K)

Esse ciclo mostra que a eficiência depende das temperaturas das fontes de calor e frio.