Responda:
(a) Por que os gases são mais facilmente comprimidos do que os líquidos?
(a) Por que os gases são mais facilmente comprimidos do que os líquidos?
Passo 1
O enunciado pede para explicar por que os gases são mais facilmente comprimidos do que os líquidos. O conteúdo aqui é o de compressibilidade dos fluidos, que envolve o conceito de coeficiente de compressibilidade e módulo de elasticidade (bulk modulus), além de uma visão molecular da matéria.
Passo 2
Definimos o coeficiente de compressibilidade como
e o módulo de elasticidade volumétrica (bulk modulus) como
Um fluido com
grande (ou
pequeno) é mais fácil de comprimir: uma pequena variação de pressão
gera uma variação de volume
relativamente grande.
Passo 3
Na prática, valores típicos de módulo volumétrico são da ordem de
para líquidos e
para gases (em condições próximas à atmosfera). Isso mostra que, sob a mesma variação de pressão, o volume de um gás muda muito mais do que o volume de um líquido.
Passo 4
Do ponto de vista molecular, num gás as moléculas estão muito afastadas, ou seja, existe muito “espaço livre” entre elas. Ao aplicar pressão, esse espaço diminui facilmente. Num líquido, as moléculas já estão quase em contato e as forças repulsivas de curta distância tornam muito difícil aproximá-las ainda mais, exigindo pressões muito maiores para obter a mesma redução de volume.
Resposta
Os gases são mais facilmente comprimidos porque têm moléculas muito afastadas (alto espaço livre) e, portanto, baixo módulo volumétrico, enquanto nos líquidos as moléculas estão praticamente em contato, com fortes forças repulsivas que resultam em módulo volumétrico muito elevado.