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O ideal e o real nas ciências: o estado gasoso

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Durante muitos anos, as ciências naturais ficaram conhecidas por demonstrarem um comportamento ideal, ou seja, a ver plena chance de reprodução de qualquer fenômeno descrito, independentemente das condições e situações nas quais se realizou primeiramente.

Entretanto, a partir do início do século 20, o advento da mecânica quântica trouxe algumas dúvidas sobre esse campo de sabedoria, e se notou que o comportamento da matéria e da energia é mais real do que ideal. Sabe-se, ainda, que a grande maioria das equações omitem ou ignoram essa questão.

Essa diferença de padrão de comportamento é muito significativa no caso de um gás, por exemplo. Esse fato pode ser entendido com mais facilidade ao considerarmos as partículas gasosas de dimensão muito pequena, como apresentando uma baixa densidade por apresentar também massa muito baixa.

Exemplos práticos

Se formos levar em consideração o pó de giz como constituinte de um gás, deveríamos ter as suas partículas muito distantes umas das outras, de modo a diminuir sua densidade. Esse exemplo ainda seria demasiadamente hipotético, pois não demonstra dia a real relação entre a massa e o volume de uma simples amostra gasosa.

Dessa maneira, podemos concluir a distância de separação dessas moléculas de gás é sempre muito acima as dimensões de suas moléculas constituintes.

As partículas de giz deveriam estar como ampla liberdade locomoção, ainda no exemplo considerado, de maneira que um dos fatores que caracteriza esse estado físico da matéria é a sua vasta energia cinética.

Dessa forma, suas moléculas colidem entre si, assim como também se chocam com a superfície na qual este gás está concentrado.

De acordo com as considerações realizadas acima, temos um resumo de um modelo que visualiza, com certa exatidão, o comportamento idealizado de um gás, o qual recebe o nome de teoria cinética dos gases, teoria na qual pode se extrair os postulados abaixo:

Premissas da teoria cinética dos gases

Primeiro um gás é o estado físico da matéria de maior liberdade de suas partículas presentes, sendo que o número de moléculas presentes na partícula em uma determinada massa gasosa é muito elevado.

Segundo que as distâncias intermoleculares de uma outra determinada molécula outro, é sempre maior do que as dimensões da Molécula.

E, terceiro, mas não menos importante, o movimento molecular é imprevisível, ou seja, as moléculas se movimentando para todas as direções, de maneira que as colisões entre elas irão determinando novas direções de deslocamento.

Entretanto, qualquer modelo científico de comportamento que se estabeleça será sempre o modelo ideal no qual deverá trazer amplitude de considerar as possibilidades desse gás de forma que elas se comportam de maneira similar ao mesmo, mas não obedecendo.

Esse estudo dos gases deve ser realizado sempre a partir de suas três variáveis de estado: volume, pressão e temperatura.

Forças de atração entre moléculas

O gás ideal não interage com outros gases. É totalmente importante lembrar que esse é o comportamento dos gases ideais, e não dos gases reais. Os gases reais interagem sim uns com os outros. Apesar disso, gases Reais em certas condições, baixas pressões e altas temperaturas, possui um comportamento bem próximo do ideal.


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