TEORIA CINÉTICA DOS GASES (ENEM)

Após inúmeros estudos realizados, em meados de 1840, estudiosos concluíram que o calor é uma forma de energia e não uma substância, como se imaginava.

Entre os pesquisadores em destaque estão James Prescott Joule e Rudolf Clausius que, através de seus estudos, chegaram à conclusão de que o calor está relacionado à energia cinética dos átomos e às moléculas de uma substância.

Essa teoria apresentada não era aceita em razão de se tratarem de partículas microscópicas, ou seja, invisíveis a olho nu, o que barrava sua aceitação na comunidade científica.

As leis de Newton eram a base dos estudos da teoria cinética dos gases, o que acabou facilitando sua aceitação mais tarde. Ainda hoje é utilizada e considerada importante como modelo de desenvolvimento de teoria física, apesar de suas explicações serem inaceitáveis para a física moderna.

A teoria cinética dos gases são hipóteses que abordam o que é um gás e como ele se comporta.

Hipóteses da teoria dos gases

• A formação de um gás se dá por um grande número de moléculas;

• As moléculas dos gases possuem dimensão desprezível, o que significa que o volume por elas ocupado é muito pequeno, quase insignificante;

• Esses gases se deslocam de forma descontínua e aleatória ocupando, assim, todo o volume do recipiente onde se encontram, tendo movimento retilíneo e uniformemente variado;

• São independentes, só interagem entre si quando ocorre colisão;

• As colisões existentes entre moléculas e moléculas e entre moléculas e paredes do recipiente são colisões elásticas, que fazem com que a energia cinética das moléculas permaneça constante.

Energia interna

A energia interna do gás existe quando o gás for constituído por moléculas de apenas um átomo e nesse gás estiver a soma das energias cinéticas dessas moléculas que o constituem, fornecendo assim o valor total da energia desse gás.

Podemos então concluir que através da Teoria Cinética dos Gases é possível calcular a energia média total de amostra de gases, dependendo, claro, da estrutura molecular do gás analisado, obtendo assim um resultado, mesmo que restrito.

Portanto, para aumentar a pressão de um gás não é necessário aumentar sua temperatura, basta diminuir seu volume (comprimir o gás).

Por outro lado, para um aumento da Energia cinética média (E_cin) é necessário promover uma mudança na temperatura do gás.

Ao aquecermos o gás dentro do frasco, as moléculas presentes passam a se movimentar com maior velocidade, o que ocasiona um aumento da Energia cinética média. Dizemos então que a E_cin é diretamente proporcional à temperatura, como mostra a equação:

E_cin = KT 

O gás que obedece a essa equação é considerado um Gás perfeito (ou gás ideal).

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