A pressão atmosférica

A pressão exercida por um gás é resultado das colisões de suas partículas com as paredes do recipiente que o contém e, portanto, exerce uma força sobre determinada área de superfície. Assim, podemos definir a pressão (P) como a relação entre a força (F) que esse gás exerce sobre uma determinada superfície e a área (A) dessa superfície, ou seja: P = F/A.
O primeiro gás conhecido e que hoje se sabe que na verdade se trata de uma mistura de gases é o ar atmosférico. Ele é formado por uma camada de gases de 800 km que exerce uma força peso, em resultado da ação da gravidade, sobre a superfície da Terra e sobre os objetos, animais e pessoas que estão sobre ela.
O ar atmosférico foi o primeiro “gás” a ter a sua pressão medida. Essa façanha foi realizada pelo físico e matemático italiano, Evangelista Torricelli (1608-1647). No ano de 1643, ele criou o tubo de Torricelli, hoje conhecido como barômetro de mercúrio.
Basicamente, ele pegou um tubo de vidro com 1 metro de comprimento e o encheu de mercúrio (Hg). Depois, ele inverteu esse tubo sobre um recipiente que também continha mercúrio. Assim, ele observou que o líquido começou a descer, mas parou em determinada altura, que foi de 76 cm.
Ele realizou essa experiência ao nível do mar. Portanto, ele concluiu que uma coluna de mercúrio de 76 cm ou 760 mm equivale à pressão atmosférica. Por isso, dizemos que, ao nível do mar, a pressão atmosférica é igual a 760 mm Hg.

Mas, essa não é a unidade que o SI (Sistema Internacional de Unidades) e a IUPAC
(União Internacional de Química Pura e Aplicada) reconhecem como internacional para a pressão, e sim o Pa (pascal). 1 pascal é a pressão exercida por uma força igual a 1 newton (N), distribuída de modo uniforme e perpendicularmente sobre uma superfície plana de 1 metro quadrado (m2) de área. Assim, temos a seguinte relação:

No entanto, existem outras unidades de pressão além do Pa e do mm Hg (milímetro de mercúrio). Temos também o torr, em homenagem a Torricelli, temos o atm, que corresponde à pressão de uma atmosfera, e o SI também aceita o bar como unidade de pressão em uso. O torr e o atm não são unidades recomendadas mais. A seguir, são mostradas as relações entre essas unidades:

Além disso, é muito comum também o quilopascal (kPa), pois o pascal é uma unidade relativamente pequena, correspondendo, por exemplo, à pressão que uma camada fina de manteiga exerce sobre uma fatia de pão. Temos, então: 1 kPa = 103 Pa.
Entretanto, Torricelli verificou também que quando ele fazia essa experiência no alto das montanhas, a altura do mercúrio no interior do tubo ficava menor, o que significava que a pressão atmosférica era menor em lugares mais altos.
Isso é verdade, pois as camadas mais altas de ar vão comprimindo as camadas de ar que ficam mais perto do solo. Assim, perto do solo existem mais partículas por unidade de volume do que nas camadas superiores. Com isso, a pressão atmosférica é menor em pontos mais altos e vai ficando cada vez maior à medida que vai se aproximando do nível do mar, que é a pressão maior possível, conforme se pode ver na figura a seguir:

Quanto maior a altitude menor a pressão atmosférica
Por exemplo, lá no Monte Everest, cuja altitude é igual a 8850 metros, a pressão atmosférica é igual a 240 mm Hg, bem menor que a pressão atmosférica ao nível do mar (760 mmHg).
As pressões atmosféricas em diferentes regiões são, hoje, medidas por meio de barômetros modernos, como o mostrado abaixo:


Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Características gerais dos gases

Características Gerais dos Gases


Uma das características dos gases é que eles tendem a ocupar todo o volume do recipiente em que estão contidos.

Os gases são compostos extremamente importantes para a origem e manutenção da vida na Terra, como mostra o caso do oxigênio que respiramos. Por outro lado, eles também são responsáveis pela ameaça à existência do planeta e da humanidade, o que pode ser visto na poluição atmosférica e nas suas consequências, como o “efeito estufa”, o aquecimento global e as chuvas ácidas.

Além disso, os gases também são muito usados em processos necessários do cotidiano, tais como no enchimento de pneus dos automóveis, nos fogões para cozinhar comida e em reações nos laboratórios e indústrias químicas.
Essas informações nos mostram que estudar as principais características dos gases é imprescindível, pois, com isso, é possível entender os problemas ambientais que estamos enfrentando, prover meios de sustentar e salvar vidas, fabricar novos produtos para o dia a dia e assim por diante.
Os gases são compostos de partículas minúsculas, que podem ser átomos ou moléculas. Mas, visto que não é possível visualizar esses componentes dos gases, o seu comportamento e as suas características baseiam-se num modelo ideal (teoria cinética dos gases).
Assim, as principais características dos gases ideais são:

• As suas partículas encontram-se bastante afastadas umas das outras, movimentando-se continuamente de maneira desordenada. Esse movimento veloz dos gases é denominado deagitação térmica, pois conforme se aumenta a temperatura do sistema, mais rápido as partículas irão se movimentar.
A velocidade das partículas do ar atmosférico em condições normais de temperatura e pressão é de aproximadamente 1400 km/h.

• Devido a essa movimentação, as partículas dos gases estão constantemente chocando-se umas com as outras e com as paredes do recipiente. Esses choques contra as paredes do recipiente exercem uma determinada força por unidade de área, que é a pressão exercida pelo gás. Além disso, esses choques ocorrem de forma perfeitamente elástica, o que significa que ocorrem sem variação da energia cinética total;
• Os gases possuem grande expansibilidade e compressibilidade, portanto, o seu volume será exatamente o volume do recipiente em que estão contidos. Quando não estão em um recipiente, eles não possuem forma definida nem volume constante;
• Os gases possuem massa. Quando a massa de um gás é igual à sua forma no estado líquido ou no sólido, ele ocupa um volume muito maior do que se estivesse em algum desses dois estados físicos;
• Eles são menos densos que os sólidos e os líquidos;
• Possuem grande dilatabilidade com a variação da temperatura, ou seja, dilatam-se ao receber calor;
• Um gás sempre se mistura uniformemente com outros gases. Um exemplo é o ar, que é uma mistura de vários gases, sendo que os principais são o gás nitrogênio (N2) e o oxigênio (O2);

• As variáveis de estudo dos gases são a pressão, o volume e a temperatura.
Essas características ocorrem perfeitamente em um gás ideal e não em um gás real, porque na prática, quando a pressão está muito elevada e/ou a temperatura está muito baixa, o volume do gás diminui e as partículas ficam próximas umas das outras, ocorrendo interações intermoleculares. Já no modelo do gás ideal, essas interações não são consideradas.

Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça