Tanto para o estudo do comportamento dos gases que permite a compreensão do modelo atômico, quanto para o estudo dos problemas relacionados com a poluição atmosférica, precisamos entender o comportamento dos gases. Para esse estudo é necessário trabalhar com três grandezas: pressão, volume e temperatura. São essas grandezas que caracterizam o estado gasoso.
Pressão
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| Evangelista Torricelli, o inventor do barômetro. |
O físico e matemático italiano Evangelista Torricelli (1608-1647) sugeriu que a atmosfera, constituída por gases em constante movimento, é capaz de exercer pressão sobre a superfície terrestre. Para medi-la, ele inventou um instrumento chamado barômetro.
A pressão é uma grandeza física que expressa a força exercida sobre um corpo por unidade de área. No caso dos gases, pressão é o resultado da força exercida em conjunto por suas partículas sobre a área do recipiente que os contém. Fisicamente, a pressão (P) é definida pela relação entre as grandezas força (F) e área (A), sendo expressa pela equação:
A pressão atmosférica varia em função de uma série de fatores, como a movimentação do ar (correntes de massas gasosas), a temperatura e a altitude. Assim por exemplo, quanto maior a quantidade de ar que está sobre um líquido, maior será a pressão.
| Unidade | Símbolo | Equivalência |
|---|---|---|
| pascal | Pa | = 1 N.m-2 = 1 kg.m-1.s-2 |
| atmosfera | atm | = 101325 Pa = 101325 N.m-2 |
| bar | bar | = 105 Pa |
| torricelli | Torr | = (101325/760) Pa ~ 133,323 Pa |
| milímetro de mercúrio (convencional) | mmHg | = 1 torr |
| libra por polegada quadrada | psi | ~ 6,894 757 x 10³ Pa |
| milímetro de água | mmH2O | ~ 9,859 503 Pa |
Volume
O volume é uma grandeza que mede o espaço ocupado por um determinado corpo. O cálculo do volume para objetos regulares, como um cubo e um cilindro, é dado por área x altura.
A unidade de medida no SI da grandeza volume é o metro cúbico (m3).
| Unidade | Símbolo | Equivalência |
|---|---|---|
| metro cúbico | m³ | = 1 m³ |
| litro | l, L | = dm³ = 10-3 m³ |
| lambda | λ | = μl = 10-6 dm³ |
| barril (US) | US-bl | ~ 158,987 dm³ |
| galão (US) | US-gal | = 3,78541 dm³ |
| galão (UK) | B-gal | = 4,546 09 dm³ |
Temperatura
Temperatura é definida, de forma simplificada, como quantidade de calor de um material, substância ou corpo. Assim como acontece com outras grandezas, existem várias unidades de medidas de temperatura:
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| Converter de | Para °Celsius | Para °Fahrenheit | Para Kelvin |
| Celsius (°C) | °C | (C x 9/5) + 32 | C + 273.15 |
| Fahrenheit (°F) | (F - 32) x 5/9 | °F | (F - 32) x 5/9 + 273.15 |
| Kelvin (K) | K - 273.15 | (K - 273.15) x 9/5 + 32 | K |
No Brasil, a escala comumente utilizada é a Celsius (°C). Ela é baseada nas temperaturas de fusão e de ebulição da água. A primeira recebe valor arbitrário igual a zero (temperatura de fusão da água = 0°C) e a segunda, valor igual a cem (temperatura de ebulição da água = 100°C).
Nos Estados Unidos e na Europa, utiliza-se a escala Fahrenheit (°F), que é definida de forma similar à escala Celsius, com diferença de que foi convencionado 32°F como temperatura de fusão da água e 212°F como temperatura de ebulição. O zero dessa escala corresponde a temperatura de fusão de uma mistura de água, gelo picado, cloreto de sódio e amônia. A variação de 1°C equivale à variação de 1,8°F.
A escala oficial de temperatura do Sistema Internacional de Unidades é a termodinâmica, também denominada temperatura termodinâmica. Ela é similar à escala Celsius, com a diferença de que a temperatura de fusão da água é 273,15 K, e a de ebulição é de 373,15 K. Quando há variação de 1°C, também há variação de 1 K.
Fonte:
Química cidadã: materiais, substâncias, constituintes, química ambiental e suas implicações sociais, volume 1: ensino médio / Wildson Luiz Pereira dos Santos, Gerson de Souza Mól, (coords.). - 1. ed. - São Paulo: Nova Geração, 2010. - (Coleção química para a nova geração)
Fonte:
Química cidadã: materiais, substâncias, constituintes, química ambiental e suas implicações sociais, volume 1: ensino médio / Wildson Luiz Pereira dos Santos, Gerson de Souza Mól, (coords.). - 1. ed. - São Paulo: Nova Geração, 2010. - (Coleção química para a nova geração)
