Quimica Geral 1 - Russel.pdf

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TEMPERATURA Na Seção 1.5 descrevemos a escala da temperatura Celsius, usada em quase todo o mundo. Nas ciências físicas, a escala mais usada é a escala SI. É a escala de temperatura Kelvin, na qual a unidade é chamada Kelvin (K). A escala Kelvin é definida em termos de duas temperaturas fixas: o ponto zero na escala Kelvin é chamado de zero absoluto de temperatura, que é a mais baixa temperatura atingida (Seção 4.3). Figura 4.3 Um manômetro de extremidade fechada. A pressão do gás Pgás é igual à pressão PHg exercida para baixo pelo mercúrio na coluna da direita entre as linhas tracejadas. Esta pressão é expressa como a altura desta coluna, isto é, em milímetros de mercúrio. O segundo ponto fixo na escala Kelvin é o ponto triplo da temperatura da água (Seção 10.7), a temperatura na qual a água coexiste nos três estados, isto é, sólido, líquido e gasoso. Para esta temperatura é atribuído o valor exato 273,15 kelvins (273,15 K). As unidades de temperatura nas escalas Kelvin e Celsius são da mesma grandeza: a. diferença de temperatura de 1 °C é a mesma diferença de temperatura de 1 K. Isso é verdadeiro, pois a temperatura em Celsius (t) foi definida em função da temperatura Kelvin (T), como segue: t (°C) = T (K) – 273,15 Justificaremos e daremos a origem dessa definição na Seção 4.3. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Comentários Adicionais Note que a unidade na escala Kelvin (letra maiúscula K) é chamada kelvin, que tem como símbolo a letra maiúscula K. [Exemplo: "A temperatura ambiente na escala Kelvin é 167
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. aproximadamente 295 kelvins (295 K)"]. Note também que não existem "graus" no nome da unidade. A escala Kelvin é uma das muitas escalas de temperatura absoluta, todas as quais começam (têm seus pontos zero) em zero absoluto, mas elas possuem unidades de diferentes grandezas. 4.2 RELAÇÃO PRESSÃO-VOLUME: LEI DE BOYLE Robert Boyle, um químico irlandês do século XVII, é atualmente conhecido devido à Lei de Boyle. Boyle e Edme Mariotte, um físico francês, estudaram independentemente o modo como o volume ocupado por um gás a uma determinada temperatura varia quando a pressão sob o gás varia. Cada um usou um aparelho semelhante ao ilustrado na Figura 4.4, no qual uma amostra do gás foi introduzida na extremidade fechada de um manômetro calibrado. A pressão do gás pode ser alterada adicionando mercúrio na extremidade aberta do manômetro, e o volume ocupado pelo gás é medido a cada pressão. Os resultados de uma série de medidas de pressão-volume determinados no hidrogênio à temperatura ambiente são resumidos na Tabela 4.1. Os dados são obtidos usando uma certa quantidade de gás (o número de mols do gás é fixo), variando sua pressão e registrando o volume ocupado pelo gás a cada pressão. Cada medida foi realizada à temperatura de 25'C. Podemos perceber duas coisas destes dados: a primeira é que, quando a pressão (P) no hidrogênio aumenta, seu volume (V) diminui. A segunda é que o aumento da pressão e a diminuição no volume ocorrem de tal modo que o produto da pressão e volume permanece constante. Boyle e Mariotte observaram comportamentos semelhantes com muitos gases. Seus resultados podem ser resumidos em: PV = c (a T, n constantes) Onde T é a temperatura, n é o número de mols do gás, e c é uma constante, isto é, um número que sempre tem o mesmo valor para uma quantidade do gás a certa temperatura. Esta relação é conhecida como a lei de Boyle. Um gás ideal é aquele que obedece à lei de Boyle. 168
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2.9 O MOL: COMENTÁRIOS ADICIONAIS
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