O fator de compressibilidade mede o grau de não idealidade dos gases reais. Ele foi introduzido na equação dos gases ideais de forma a efetuar uma correção na mesma, para poder-se aplicá-la aos gases reais. Assim, a equação de estado dos gases ideais, corrigida pelo fator de compressibilidade, é dada por:
(1)
Onde Z é o fator de compressibilidade propriamente dito, puramente empírico.
Baseando-se na equação (1), podemos definir matematicamente o fator de compressibilidade por:
(2)
Observando-se as equações anteriores, nota-se que se o gás for ideal teremos:
Então:
(3)
Como o volume molar é uma função da temperatura e da pressão, Z será uma função dessas mesmas variáveis, ou seja:
(4)
Análise das forças intermoleculares através do fator de compressibilidade A partir do fator de compressibilidade, podemos analisar as forças intermoleculares presentes em determinado gás real. Podem ocorrer dois casos gerais: Caso 1: Forças predominantemente de atração Se predominarem em um gás forças de atração, é plausível que o volume molar do gás real seja menor que o correspondente volume de um gás ideal, nas mesmas condições de temperatura e pressão. Logo:
- Predominam forças de atração Caso 2: Forças predominantemente de repulsão: Fazendo uma analogia com o caso anterior, podemos perceber que se as forças intermoleculares predominantes em um gás real forem forças de repulsão, o volume molar do gás será maior que o do gás ideal, nas mesmas T e P. Logo:
- Predominam forças de repulsão
Categoria:Gases Categoria:Grandezas físicas Categoria:Termodinâmica