Fundamentos de Física 9ª Edição Vol 2 - Halliday 2 ED 9 (em cores)

a
,
CAPÍTULO
-
O QUE É FÍSICA?
, Um d_os tópic?s principais da termodinâmica é a física dos gases. Um gás
e formado por_at_omos (isolados ou unidos em moléculas) que ocupam totalmente o
volu1ne do rec1p1en~e ~m que se encontram e exercem pressão sobre as paredes. Em
geral, podemos atribuir uma temperatura a um gás confinado. Essas três propriedades
dos gases (volume, pressão e temperatura) estão relacionadas ao movimento
dos átomos. O volume é uma consequência da liberdade que os átomos têm para se
espalhar por todo o recipiente, a pressão é causada por colisões dos átomos com as
paredes do recipiente e a temperatura está associada à energia cinética dos átomos.
A teoria cinética dos gases, o foco deste capítulo, relaciona o volume, pressão e
temperatura de um gás ao movimento dos átomos. ·
A teoria cinética dos gases tem muitas aplicações práticas. Os engenheiros automobilísticos
estudam a queima do combustível vaporizado (um gás) no motor dos
carros. Os engenheiros de alimentos medem a produção do gás de fermentação que
faz o pão crescer quando está sendo assado. Os engenheiros da indústria de bebidas
procuram entender de que forma o gás produz um "colarinho" em um copo de chape
e arranca a rolha de uma garrafa de champanha. Os engenheiros biomédicos tentam
calcular o tempo núnimo que um mergulhador deve levar para subir à superfície
para não correr o risco de que bolhas de nitrogênio se formem no sangue. Os meteorologistas
investigam os efeitos das trocas de calor entre os oceanos e a atmosfera
sobre as condições do tempo.
O primeiro passo em nossa discussão da teoria cinética dos gases tem a ver com
a medição da quantidade de gás presente em uma amostra, que envolve o número
de Avogadro. ~
19-2 O Número de Avogadro
Quando estamos lidando com átomos e moléculas, faz sentido medir o tamanho das
amostras em mols. Fazendo isso, temos certeza de que estamos comparando amostras
que contêm O
mesmo número de átomos e moléculas. O ,no/, uma das sete unidades
fundamentais do SI, é definido da seguinte forma:
-
U1n mol é O
número de átoinos em uma amostra de 12 g de carbono 12.
A pergunta óbvia é a ')eguinte: "Quantos átomos ou ~oléculas ex~stem em um
n111l'!'' A rc-,po-,ta fot obtida experimentalmente. Como vunos no Capitulo 18, esse
nú1ncro e;
,V A = 6,02 X 1 o Z' 1n1)I 1 (11Ulllélll de Avogadro). ( 19-1)
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