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

240 CAPÍTULO 19
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Figura 19-16 Diagrama p-V represent~nd~ q~atro
processos especiais para um gás monoatorruco ideal.
Tabela 19- 4
QuatroProcess=o=s~E=s~p~e~c~ia~is:_ ________________________________________________ _
Alguns Resultados Especiais
Trajetória na
Fig. 19-16
1
2
3
4
Grandeza Constante
p
T
p vr, TVr-1
V
Nome do Processo
Isobárico
Isotérmico
Adiabático
Isocórico
(Li.Ein
1
= Q - W e /lEint = nCvllT para todas as trajetórias)
Q = nCP /l T; W = p /l V
Q = W = nRT ln('1!V;); llEint = O
Q = O; W = - llEint
Q = /lEint = nCvllT; W = O
REVISÃO E RESUMO
Ili
Teoria Cinética dos Gases A teoria cinética dos gases relaciona
as propriedades macrosc6picas dos gases (como, por exemplo,
pressão e temperatura) às propriedades microsc6picas das moléculas
do gás (como, por exemplo, velocidade e energia cinética).
Número de Avogadro Um molde uma substância contém NA
(número de Avogadro) unidades elementares (átomos ou moléculas,
em geral), onde NA é uma constante física cujo valor experimental
é
(número de Avogadro). (19-1)
A massa molar M de uma substância é a massa de um mol da substância
e está relacionada à m de uma molécula da substância através
da equação
(19-4)
O número de mols n em uma amostra de massa Mam, que contém N
moléculas, é dado por
-
(19-2, 19-3)
Um gás ideal é um gás para o qual a pressão p, o volu­
Gás Ideal
me V e a temperatura T estão relacionados através da equação
p V = nRT (lei dos gases ideais), (19-5)
onde n é o número de mols do gás e R é uma constante (8,31 J/mol
• KJ chamada de constante dos gases ideais. A lei dos gases ideais
tt11nbén1 pode ser escrita na forma
pV Nk1, (19-9)
onde k é a constante de Bolumann, dada por
R
k = NA = 1,38 X 10- 23 J/K. (19-7)
Trabalho em uma Variação de Volume Isotérmica O trabalho
realizado por um gás ideal durante uma variação isotérmica
(a temperatura constante) de um volume V; para um volume V 1 é
dado por
V:
W = nRT ln _L (gás ideal, processo isotérmico), (19-14)
v:.
1
Pressão, Temperatura e Velocidade Molecular A pressão
exercida por n mols de um gás ideal, em termos da velocidade das
moléculas do gás, é dada por
_ nMv;ms
p - 3V '
(19-21)
onde vnns = ~ (v 2 )m61 é a velocidade média quadrática das moléculas
do gás. De acordo com a Eq. 19-5,
V rms - ,
(19-22)
Temperatura e Energia Cinética A energia cinética de translação
média Krn«J por molécula em um gás ideal é dada por
Kméd = !kT. (1 9·24 )
livre Caminho M édio O livre caminho ,nédio À de uma molé·
cuia em um gás é a distância média percorrida pela molécula entre
duas colisões sucessivas e é dado por
À = 1
V27Td 2 N/V'
(19-25)