Quimica Geral 1 - Russel.pdf

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Problema Paralelo: A pressão de uma amostra de 45,5 mL de um gás ideal é 2,25
atm. Se o gás é comprimido à temperatura constante até seu volume atingir 20,0 mL, qual será
a pressão final? Resposta: 5,12 atm.
4.3 EFEITOS DA TEMPERATURA: LEI DE CHARLES
Por volta de 1800, dois físicos franceses, Jacques Charles e Joseph Gay-Lussac
pesquisaram como os gases se expandem quando suas temperaturas aumentam. Eles
estudaram vários gases e descobriram que, para cada grau Celsius de aumento de temperatura,
o gás se expande cerca de 1/273 de seu volume a 0°C, contanto que a pressão seja mantida
constante.
Resultados de experimentos semelhantes àqueles de Charles e Gay-Lussac são
mostrados na Figura 4.7. Aqui, três séries de pontos são apresentadas. Cada ponto em uma
série representa o volume medido de uma amostra do gás hidrogênio em diferentes
temperaturas e cada série de cinco pontos foi obtida de uma quantidade diferente de
hidrogênio. Todas as medidas foram feitas à pressão constante. Vemos que todos os pontos
em cada série pertencem a uma linha reta e todas as três linhas, quando extrapoladas para V =
O, interceptam o eixo horizontal à mesma temperatura, cerca de -273 °C. Em adição,
experimentos semelhantes com diferentes gases fornecem dados que, quando representados
graficamente, descrevem linhas retas, interceptando o eixo de temperatura próximo a -273 T.
Para cinco algarismos significativos a intersecção é a t = -273,15 °C.
A equação para cada linha reta mostrada na Figura 4.7 pode ser escrita:
Onde V é o volume do gás, t é a temperatura Celsius e d é a inclinação da linha reta.
(Como visto anteriormente, P representa a pressão do gás é n o número de mols.) Como a
temperatura na escala Celsius é relacionada à da escala Kelvin (Seção 4.1) pela fórmula T = t
+ 273,15, podemos escrever:
Onde T representa temperatura Kelvin. Este é um enunciado da lei de Charles.
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