Segundo a termodinâmica e a caracterização da cinética dos gases, obtém-se a expressão PV=nRT. Essa fórmula caracteriza, idealmente, os gases que possuem uma composição pura, a pressão e a temperatura não extremamente altas, e que não possuam uma alta densidade. Além disso, assume-se que o gás está constituído por átomos pontuais, monoatômicos cuja energia cinética está diretamente relacionada com a temperatura. Dessa forma, mediante a expressão dos gases ideais, é possível descrever o comportamento do gás entre estados de equilíbrio quando variamos as três grandezas termodinâmicas que o caracterizam, sendo elas: a pressão, o volume e a temperatura. O gás experimenta uma expansão ou compressão súbita, como é o caso do processo adiabático, em que não há absorção ou rejeição de calor do gás para o meio externo. Segundo a primeira lei da termodinâmica, a quantidade de trabalho realizado sob o pelo gás é equivalente à sua variação de energia interna. Nesse contexto, compreendemos que a energia interna é a energia cinética do próprio gás. Com base no texto discorrido e nas noções a respeito da pressão e temperatura dos gases, responda: Por que nos processos adiabáticos experimentados pelos gases sempre haverá uma variação da temperatura do gás? Como repercute esse resultado sobre a pressão do gás?
Olá Jussara, vamos lá
Em um processo adiabático, o gás não troca calor com o ambiente, dessa forma temos que Q=0, ao vermos o primeiro princípio da termodinâmica temos:
Q = W + DU ( o D seria o delta-> DU delta U - variação da energia interna)
na transformação adiabática:
0 = W +DU
W = - DU, no caso o trabalho corresponde a menos a variação da erngai interna do gás, isso representa que para o gás realizar trabalho ele irá retrirar a energia necessária da sua energia interna, por isso o sinal de menos. Ao reduzir a energia interna, lembre que é diretamente proporcional à temperatura, o gás irá reduzir a temperatura dele.
Por isso em uma transformação adiabática em que o gás realiza trabaho, expande ou aumenta seu volume, a temperatura do mesmo reduz.
QUanto à pressão temso de pensar na equação PV/T = PoVo/To, onde percebe-se que as mudanças em pressão, temperatura e volume estão relacionadas, perceba que se aumentarmos o volume, e reduzirmos a temperatura, para que o sistema seja verdadeiro terá de ocorrer uma redução da pressão do gás.
PV/T tem de ser uma constante, para que isso permaneça verdade ao reduzir a temperatura e aumentar o volume o gás também terá de sofrer uma redução da pressão interna.
Caso tenha ficado alguma dúvida, pode entrar em contato comigo.
Att
Prof. Flávio
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