Benoît Paul-Émile Clapeyron
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Benoit Paul Émile Clapeyron (Paris, 26 de Fevereiro de 1799 — 28 de Janeiro de 1864), engenheiro e físico francês, foi um dos fundadores da termodinâmica.
Ele desenvolveu os estudos de Nicolas Léonard Sadi Carnot.
[editar] Vida
Nascido em Paris, Clapeyron estudou na Escola Politécnica e na Escola de Minas antes de mudar-se para São Petersburgo em 1820, para lecionar na École des Travaux Publics. Retornou a Paris somente após a Revolução de Julho de 1830, superviosionando a construção do primeiro trilho de railway que conectando a cidade a Versailles and Saint-Germain.
Equação de Clapeyron
Pra caracterizar o estado de um gás, devemos conhecer suas variáveis de estado:
Volume: unidades: L, mL, cm3, etc. Pressão: unidades: atm, mm de Hg, etc. Temperatura: unidades: °C (graus celsius) e K (kelvin)
Durante o estudo de gases, usaremos freqüentemente a escala absoluta de temperatura ou escala kelvin, para qual vale a seguinte relação:
T(kelvin) = t(celsius) + 273
Exemplos:
0°C = 273 K 20°C = 293 K 100°C = 373 K
Reunindo os trabalhos experimentais de Boyle (1660), Charles (1787), Gay-Lussac (1805), que permitiram estabelecer relações entre as variáveis de estado de um gás, o francês Clapeyron chegou à seguinte equação:
Equação de Clapeyron P - pressão do gás
V - volume do gás
PV = nRT
T - temperatura absoluta do Gás (kelvin) n - número de mols na amostra R - constante universal dos gases
A equação de Clapeyron ou Lei dos Gases Perfeitos relaciona quatro variáveis de um gás: pressão, volume, temperatura absoluta e número de mols. Como o próprio nome indica, R é um constante universal, isto é, que tem sempre o mesmo valor para qualquer que seja o gás usado. O valor numérico de R varia com as unidades empregadas. Para que fique mais claro, vamos calcular o valor de R, usando o volume molar de um gás a TPN: Volume molar a TPN = 22,4 L
V = 22,4 L ® n = 1 mol TPN pressão = 1 atm ou 760 mm de Hg
temperatura = 0°C = 273 K
Se PV = nRT 1 atm x 22,4 L = 1 mol x R x 273 K
22,4 atm x L atm x L
então =
= 0,082
273 mols x K mol x K
atm x L
R =
0,082
mol x K
usando P em mm de Hg:
P x V 760 mmHg x L
R =
=
n x T 1 mol x 273 K
mmHg x L
R =
62,3
mol x K
- São chamados gases perfeitos ou ideais os gases que seguem esta e as demais leis dos gases. Muitas vezes devemos fazer correções para podermos aplicar as leis dos gases aos gases reais.
- R pode, evidentemente, ser expresso em outras unidades. Os dois valores que foram determinados acima são os que usaremos com maior freqüência.
