ATIVIDADE 1 - QUI - FÍSICA GERAL - 54_2025
A Física fornece os fundamentos para compreender fenômenos químicos relacionados aos gases, como reações em fase gasosa, difusão de moléculas e comportamento macroscópico descrito pela Lei dos Gases Ideais. Os conceitos de pressão, volume, temperatura e número de partículas estão intimamente ligados ao movimento molecular e às propriedades observáveis em sistemas químicos.
Fonte: Elaborado pelo professor (2025).
Nesta atividade, você utilizará a simulação “Propriedades dos Gases” (PhET Colorado) para explorar a relação entre variáveis macroscópicas (P, V, T e N) e o movimento microscópico das moléculas.
Acesse o simulador no link:
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/gas-properties
Passo a Passo da Simulação
1. Lei do Gás Ideal (PV = nRT)
Selecione a aba Ideal.
Utilize a bomba de ar para inserir partículas no recipiente.
Em seguida, varie a temperatura usando o balde de aquecimento/resfriamento.
Observe o comportamento do termômetro, do manômetro de pressão e do volume.
Depois, ative o contador de colisões. Clique no botão play verde que aparece para iniciar a contagem (ela vai até 60).
Explore o período de amostragem, que pode ser ajustado de 10 ps até 20 ps, e registre como isso afeta os resultados.
2. Trabalho de Pressão-Volume (PV)
Acesse a aba Explore.
Use o êmbolo para comprimir e expandir o volume do gás.
Observe como variam a pressão e a temperatura durante o processo.
3. Distribuição de Maxwell-Boltzmann
Acesse a aba Energia.
Injete partículas leves (vermelhas) e partículas pesadas (roxas) no mesmo recipiente.
Compare os gráficos de velocidade média e energia cinética.
Redação do Relatório (20 a 30 linhas)
Com base nos experimentos realizados, redija um texto dissertativo (sem tópicos)abordando de forma coesa e argumentativa os pontos abaixo. Utilize os dados obtidos na simulação como base para suas respostas.
- Lei dos Gases Ideais: como a variação de temperatura, volume, número de partículas e pressão afeta as demais propriedades do sistema?
- Trabalho de Pressão-Volume: em que situações o gás realiza trabalho sobre o êmbolo e em que situações o trabalho é realizado sobre o gás?
- Distribuição de Maxwell-Boltzmann: por que as partículas mais leves apresentam maiores velocidades médias que as mais pesadas, mesmo na mesma temperatura?
Dica: relacione suas observações com exemplos químicos reais, como cilindros de gás comprimido, processos industriais que envolvem compressão e expansão de gases, e a diferença de difusão entre gases leves e pesados.
