Grandezas do Estado Gasoso

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

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:

Tabela de Conversão de Unidades de Temperatura

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)