Energia Interna do Gás

Energia Interna do Gás

A Energia Interna de um gás é resultado da soma das Energias Cinéticas. Um gás é composto por uma quantidade mutio grande de partículas/moléculas. Isso significa que o gás é na prática resultado da composição de muitos elementos distintos. Sendo assim, podemos olha para cada um desses elementos individualmente, o que nos permite concluir que cada um deles possuem uma quantidade específica de energia.

Inicialmente, iremos considerar que a única energia que uma partícula/molécula que compoem o gás pode possuir, é a Energia Cinética, também conhecida como energia de movimento (translação).
Tendo em vista que um gás é resultado da junção de muitas moléculas, podemos considerar que a energia que o gás terá, será resultado da soma das energias de cada moléculas, onde temos a seguinte relação:

\[U=\sum_{i=1}^{n}Ec_i\]

A relação descrita, pode ser escrita da seguinte maneira:

\[U = Ec_1+Ec_2+Ec_3+….+Ec_n\]

Em outras palavras, para determinarmos a Energia Interna de um gás, basta somar a energia de cada partícula que compõe esse gás. Entretanto, seria impossível determinar a energia de todas as partículas em uma situação real, para assim podermos somar.

Na prática, é impossível determinar a Energia Interna do gás através da soma. Sento assim, os físico perceberam que havia uma outra maneira de calcular essa energia.

Ao estudarmos a dilatação dos objeitos, o comportamento dos gases e a Teoria Cinética dos Gases, podemos compreender que existe uma relação direta entre a Enecia Cinética e a Temperatura. Como a Energia Interna está relacionado a Energia Cinética, mas a Energia Cinética está relacionada a Temperatura, podemos concluir que existem também uma relação entre a Energia Interna e a temperatura de um gás.

Após muitos cáculos, os ciêntistas chegaram a seguinte relação matemática:

\[U=\frac{3}{2}nRT\]

Entretanto, essa relação só pode ser utilizada caso o gás seja considerado perfeito/ideal.

Gás Ideal

Na física, o gás ideal é aquele cujas moléculas não possuem nenhum tipo de interação entre sí e a energia total de cada molécula se resume na sua própria energia cinética.

Gas não Ideal

O gás não ideal corresponde ao gás que posui moléculas que são capazes de armazenar energia sobre outras formas que não seja a Energia Cinética de Translação.