Whatsapp icon Whatsapp

Temperatura como variável de estado dos gases

Considera-se a temperatura como variável de estado dos gases porque ela influencia diretamente suas propriedades e comportamento.
O termômetro é o equipamento usado para medir a temperatura
O termômetro é o equipamento usado para medir a temperatura

A temperatura é definida como a medida do nível de energia térmica de um material, ou seja, é a medida do nível ou grau de agitação das partículas constituintes (átomos ou moléculas). Quanto mais agitadas estiverem essas partículas, maior será o valor da temperatura.

Assim como a massa e o volume, que podem ser medidos com o auxílio de alguns equipamentos, como balanças e vidrarias graduadas, a temperatura também é uma grandeza e pode ser medida por meio de um termômetro digital ou de mercúrio. O termômetro de mercúrio é feito de um fino tubo de vidro com mercúrio dentro. Esse líquido dilata-se com o aumento da temperatura e assim indica seu valor na graduação, que fica na parte externa do tubo.

Essas graduações são chamadas de escalas termométricas e são três as mais utilizadas: graus Celsius (ºC), Kelvin (K) e Fahrenheit (ºF). Veja como converter essas unidades umas nas outras no texto Conversão de Escalas Termométricas.

No caso do estudo da temperatura dos gases ideais, considera-se somente a escala Kelvin, que também é chamada de zero absoluto ou zero termodinâmico. Isso porque a escala Kelvin não possui valores negativos para a temperatura como ocorre com a escala Celsius. O zero absoluto, que corresponde à temperatura de -273,15 ºC, nunca foi atingido. Acredita-se que, nesse ponto, a agitação das partículas para completamente, estando todas as substâncias no estado sólido, e que, no caso dos metais, eles tornam-se supercondutores, ou seja, a resistência elétrica deles é igual a zero.

A temperatura é considerada uma propriedade intensiva porque não depende da massa da amostra. Se você medir a temperatura de uma panela cheia de água, por exemplo, e, depois, retirar um copo dessa água e medir novamente, a temperatura será a mesma. Essa é uma das propriedades que diferenciam o calor da temperatura, pois o calor depende da massa do material. Ele, na verdade, é a energia térmica em trânsito, isto é, quando essa energia flui de modo espontâneo de um corpo de maior temperatura para um de menor temperatura. Assim, quanto maior for a massa do material de maior temperatura, maior será o calor fornecido.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

A temperatura também é uma das variáveis de estado dos gases, assim como a pressão e o volume. A variação dessas três grandezas exerce grande influência sobre as propriedades e comportamento das substâncias gasosas. Só faz sentido mencionarmos o volume do gás, por exemplo, se fornecermos também a sua pressão e temperatura.

Quando a pressão é mantida constante (Transformação isobárica), a temperatura varia proporcionalmente com a variação do volume. Isso ocorre porque, se a temperatura aumenta, significa que a agitação das partículas constituintes do gás está maior. Com isso, a tendência é haver a expansão do gás, isto é, o volume aumenta com o aumento da temperatura.

A transformação isobárica acima mostra que, quando a temperatura aumenta o dobro do inicial, o volume também dobra
A transformação isobárica acima mostra que, quando a temperatura aumenta o dobro do inicial, o volume também dobra

Agora quando o volume é mantido constante (Transformação isocórica ou isovolumétrica), a temperatura varia proporcionalmente com a variação da pressão. Isso quer dizer que, se aumentarmos a temperatura, a pressão dentro do recipiente que contém o gás também aumentará e vice-versa. Isso ocorre porque a pressão é resultado das colisões das partículas do gás com as paredes do recipiente, assim, quanto mais colisões, maior será a pressão. Se a temperatura aumentar, a energia cinética das partículas também aumentará, e elas se movimentarão com maior velocidade, aumentando a pressão.

A transformação isocórica acima mostra que, quando a pressão dobra, a temperatura também tem seu valor dobrado
A transformação isocórica acima mostra que, quando a pressão dobra, a temperatura também tem seu valor dobrado

Publicado por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Artigos Relacionados

Conceito e Características dos Gases
Saiba mais sobre as principais características que delimitam os gases ideais.
Conversão de Escalas Termométricas
Conheças as escalas termométricas (graus Celsius, Kelvin e Fahrenheit), como surgiu cada uma, o que é o zero absoluto e como realizar a conversão dessas unidades.
Densidade Absoluta dos Gases
Aprenda a calcular a densidade absoluta dos gases e entenda por que os balões de competições conseguem subir através do ar.
Densidade Relativa dos Gases
Entenda o que é densidade relativa dos gases e veja a dedução de três fórmulas que podem ser usadas para calcular essa grandeza.
Diferença entre Gás e Vapor
O vapor é a matéria no estado gasoso quando é capaz de existir em equilíbrio com o estado líquido ou sólido, e o gás é o estado fluido da matéria.
Difusão e Efusão dos Gases
Conheça o que é a difusão e a efusão dos gases, fenômenos que explicam muitas situações do cotidiano.
Equação de Clapeyron
Conheça a Equação de Clapeyron ou Equação de estado dos gases perfeitos usada para resolver questões que envolvam transformações gasosas.
Equação de Clapeyron
Equação de Clapeyron é utilizada para descrever o estado termodinâmico dos gases ideais. Essa equação é uma generalização das leis dos gases de Charles, Boyle e Gay-Lussac.
Equação geral dos gases
Ela aborda as três variáveis de estado (P, V, T).
Estudo do comportamento dos gases
Reação dos gases ao aumento de temperatura e pressão.
Gases
Gases, volume fixo, grau de agitação das partículas, energia cinética, camada de ar atmosférico, gás nitrogênio, gás oxigênio, gases nobres, temperatura, volume, pressão atmosférica, regiões de baixa altitude, variáveis de estado de um gás.
Gás ideal – exercícios
Aprenda a resolver questões envolvendo gases ideais.
Gás perfeito
A energia cinética é diretamente proporcional à temperatura.
Misturas de Gases
Entenda mais a respeito do comportamento das misturas de gases por meio da Lei de Dalton das pressões parciais e da Lei de Amagat dos volumes parciais.
Pressão atmosférica ao nível do mar
Qual a influência sobre a temperatura ambiente?
Pressão dos gases
A pressão dos gases é a intensidade da força aplicada pelo gás sobre as paredes do recipiente por unidade de área.
Pressão parcial (Lei de Dalton)
Conheça a Lei de Dalton que explica o que é considerado como sendo a pressão parcial dos gases em uma mistura, relacionando-as com a pressão total.
Propriedades intensivas e extensivas
Conheça o que diferencia as propriedades intensivas e extensivas e como algumas delas podem ser usadas para identificar as substâncias.
Transformação isobárica
As características de um gás em uma transformação isobárica.
Transformação isobárica ou Lei de Gay-Lussac
Transformação isobárica ou Lei de Gay-Lussac: a pressão de determinado gás é mantida constante e a temperatura e o volume desse gás variam.
Transformação isocórica ou isovolumétrica
Transformação isocórica ocorre quando o volume e a massa de um gás são mantidos estáveis e sua temperatura e sua pressão variam.
Transformação isotérmica
As características de um gás em uma transformação isotérmica.
Transformações Gasosas
Conheça as transformações gasosas (isotérmica, isobárica e isocórica), as leis que as explicam, suas expressões matemáticas e seus gráficos.
Transformações gasosas - exercícios
Aprenda a resolver questões envolvendo gases perfeitos.
Variáveis de estado dos gases
Como a pressão, volume e temperatura influem sobre gases.
Variáveis de estado dos gases - exercícios
Aprenda a calcular o volume, pressão e temperatura em transformações gasosas.
Volume dos Gases
Entenda por que o volume dos gases é sempre igual ao volume do recipiente, quais são as unidades de medida usadas nesse caso e como fazer suas conversões.
Volume molar dos gases
Entenda o que é o volume molar dos gases e a sua relação com a hipótese de Avogadro.
Volume parcial dos gases em misturas
Aprenda três formas de calcular o volume parcial de um gás em uma mistura gasosa.
video icon
"Herbert Spencer" escrito em fundo roxo, ao lado da frase há uma imagem de Herbert Spencer
Sociologia
Herbert Spencer
Filósofo britânico, Herbert Spencer foi um dos maiores epígonos da formação da sociologia como ciência, baseando-se na aplicação de elementos do evolucionismo. Não perca esta videoaula.

Outras matérias

Biologia
Matemática
Geografia
Física
Vídeos
video icon
videoaula brasil escola
Biologia
Transgênicos
Você sabe o que são alimentos transgênicos? Não se engane, eles estão mais presentes do que você imagina!
video icon
Videoaula Brasil Escola
Química
Alotropia
Não deixe de assistir nossa aula para fixar tudo o que você estudou sobre alotropia!
video icon
Videoaula Brasil Escola
Filosofia
Batman
Que tal assistir ao vídeo para uma análise ética sobre o herói?