Lei do gás de Gay-Lussac é um caso especial do lei do gás ideal onde o volume do gás é mantido constante. Quando o volume é mantido constante, a pressão exercida por um gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás. Em termos simples, aumentar a temperatura de um gás aumenta sua pressão, enquanto diminuir a temperatura diminui a pressão, assumindo que o volume não muda. A lei também é conhecida como lei da temperatura de pressão de Gay-Lussac. Gay-Lussac formulou a lei entre 1800 e 1802 ao construir um termômetro de ar. Esses problemas de exemplo usam a lei de Gay-Lussac para encontrar a pressão do gás em um recipiente aquecido, bem como a temperatura necessária para alterar a pressão do gás em um recipiente.
Para resolver o problema, basta seguir os seguintes passos:
O volume do cilindro permanece inalterado enquanto o gás é aquecido, de modo que Gay-Lussac lei do gás aplica-se. A lei do gás de Gay-Lussac pode ser expressa como:
PEu/ TEu = Pf/ Tf
Onde
PEu e TEu são a pressão inicial e
Pf e Tf são a pressão final e a temperatura absoluta
Primeiro, converta as temperaturas em temperaturas absolutas.
TEu = 27 C = 27 + 273 K = 300 K
Tf = 77 C = 77 + 273 K = 350 K
Use estes valores em Gay-Lussac equação e resolver para Pf.
Pf = PEuTf/ TEu
Pf = (6 atm) (350 K) / (300 K)
Pf = 7 atm
A resposta que você der seria:
A pressão aumentará para 7 atm após o aquecimento do gás de 27 C a 77 C.
Veja se você entende o conceito resolvendo outro problema: Encontre a temperatura em Celsius necessária para alterar a pressão de 10,0 litros de um gás com uma pressão de 97,0 kPa a 25 C para o padrão pressão. A pressão padrão é 101,325 kPa.
Temperatura é uma medida da energia cinética das moléculas de gás. A baixa temperatura, as moléculas estão se movendo mais lentamente e atingem a parede de um recipiente sem frequência. À medida que a temperatura aumenta, o mesmo ocorre com o movimento das moléculas. Eles atingem as paredes do contêiner com mais frequência, o que é visto como um aumento na pressão.
A relação direta se aplica apenas se a temperatura for dada em Kelvin. Os erros mais comuns que os alunos cometem ao trabalhar com esse tipo de problema são esquecer de converter para Kelvin ou fazer a conversão incorretamente. O outro erro está negligenciando números significativos na resposta. Use o menor número de figuras significativas fornecido no problema.