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Equação de Clapeyron

 

Relacionando as Leis de Boyle, Charles Gay-Lussac e de Charles é possível estabelecer uma equação que relacione as variáveis de estado: pressão (p), volume (V) e temperatura absoluta (T) de um gás.

Esta equação é chamada Equação de Clapeyron, em homenagem ao físico francês Paul Emile Clapeyron que foi quem a estabeleceu.

Equação de Clapeyron

Onde:

p=pressão;

V=volume;

n=nº de mols do gás;

R=constante universal dos gases perfeitos;

T=temperatura absoluta.

Fonte: www.sofisica.com.br

Equação de Clapeyron

A equação de Clapeyron tem este nome em homenagem ao Físico Francês Benoit Paul Émile Clapeyron que viveu entre os anos de 1799 e 1864. Clapeyron foi um dos criadores da Termodinâmica.

Os químicos frequentemente utilizar a equação de Clausius-Clapeyron para estimar as pressões de vapor dos líquidos puros ou sólido

A equação é facilmente derivada de primeiros princípios. Várias aproximações são feitas para simplificar a forma da equação

Relacionando as leis de Charles, Boyle e Mariotte e Gay-Lussac, Clapeyron estabeleceu uma equação que relaciona as três variáveis consideradas no estudo dos gases (pressão, volume e temperatura) e o número de mols.

 

Equação

P.V = n.R.T

Onde:

P = pressão do gás

V= volume do gás

R = a constante universal dos gases, cujo valor pode ser escrito das seguintes formas:

R = 8,31 Joule/ (mol.K)
R = 0,082 atm . l / (mol . K)

n = número de mol do gás, cujo valor pode ser determinado a partir da razão entre a massa do gás e a massa molar do mesmo: n = m/M

T = temperatura do gás, que deve ser medida em uma escala termométrica absoluta (Kelvin).

Se você ainda não leu o nosso último texto, lei dos gases. Leia para saber um pouco mais sobre a equação de Clapeyron. Agora vamos resolver um exercício para melhor entender a equação.

Exercício equação de Clapeyron: Um recipiente de 2,0 litros contém um gás perfeito a temperatura de 17°C e pressão de 50 Pa. Determine o número de mols contidos nesse recipiente.

Dado: constante universal dos gases perfeitos: R = 8,31 J/mol.K

Resolução

Aplicando a equação de Clapeyron podemos encontrar o número de mols do gás. Mas, antes de começarmos, temos que colocar todas as unidades no SI, já que a constante dos gases foi dada nestes termos.

V = 2 litros = 2,0 . 10-3 m3
T = 17 + 273 = 290 K

P = 50 Pa

Agora podemos continuar:

P.V = n.R.T

50 . 2,0 . 10-3 = n . 8,31 . 290

Isolando n na equação temos:

n = ( 50 . 2,0 . 10-3 ) / ( 8,31 . 290 )

n = 4,5 . 10-6 mol

Fonte: www.efeitojoule.com

Equação de Clapeyron
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