Tipicamente quando a temperatura aumenta, um gás real tende a se comportar como ideal. V ou F? Justifique.
Passo 1
Beleza, o enunciado pergunta: “Tipicamente quando a temperatura aumenta, um gás real tende a se comportar como ideal. Verdadeiro ou falso? Justifique.”
Conteúdo: comportamento de gases reais vs. ideais, usando um pouquinho da Equação de Van der Waals e da teoria cinética. Vamos precisar entender a diferença entre o modelo de gás ideal e o de gás real, e ver como o aumento de temperatura muda esse cenário.
Conteúdo: comportamento de gases reais vs. ideais, usando um pouquinho da Equação de Van der Waals e da teoria cinética. Vamos precisar entender a diferença entre o modelo de gás ideal e o de gás real, e ver como o aumento de temperatura muda esse cenário.
Passo 2
Antes de tudo, lembra do gás ideal? Ele obedece
com duas suposições-chave:
1) As moléculas não ocupam volume (são pontos).
2) Não há forças de atração ou repulsão entre elas.
Na prática, gases reais têm volume próprio e atraem/repelam umas às outras, então desviam desse comportamento ideal.
Passo 3
Para descrever um gás real, usamos a equação de Van der Waals:
onde
–
–
Quanto maiores
Passo 4
Agora pensa no que ocorre quando aumentamos muito a temperatura
:
- A energia cinética das moléculas cresce, então elas “sentem” menos a atração umas pelas outras. Em termos da equação, o termo
fica pequeno comparado a . - Como a temperatura alta faz o gás expandir (em pressão constante), o volume
aumenta e o efeito do também fica desprezível.
Logo, no limiteou bem alto,
ou seja, recuperamos o comportamento de gás ideal.
Resposta
Verdadeiro. Quando a temperatura aumenta, as moléculas se movem rápido demais para as forças intermoleculares e o volume próprio vira um detalhe, fazendo o gás real se aproximar do ideal.