#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis

Alex Argozino/Arquivo da editora
A pressão em pascal
(Pa) é expressa em:
Pa = N/m 2 ou
Pa = N ∙ m –2
O pascal, porém, é
uma unidade de
pressão rela tivamente
pequena; por exemplo,
a pressão de 1 Pa
equivale
aproximadamente
àquela que uma
ca ma da fina de
manteiga exerce sobre
uma fatia de pão.
Por isso é preferível
trabalhar em kPa
(quilopascal).
1 kPa = 10 3 Pa
1 kPa = 7,5 mmHg
1kPa = 9,87 ∙ 10 –3 atm
1 atm = 760 mmHg
1 atm = 101 325 Pa
Pressão
exercida
pelo ar.
A ilustração
está fora de
escala. Cores
fantasia.
Ilustração esquemática do
experimento de Torricelli
Pressão
exercida
pelo peso
da coluna
de mercœrio.
Pressão
O conceito de pressão responde a todas essas perguntas; além disso, é de
extrema importância para a Química. Sempre que fazemos um experimento
acerca do comportamento da matéria e de suas transformações, precisamos
anotar em que condições de temperatura e pressão o experimento foi feito,
caso contrário pode ficar muito difícil alguém conseguir reproduzi-lo.
E como surgiu o conceito de pressão?
Um problema técnico observado pelo físico e astrônomo Galileu Galilei
(1564-1642) era a impossibilidade de se bombear água para uma altura superior
a 10,3 metros.
Para explicar esse fenômeno, o físico Evangelista Torricelli (1608-1647) propôs
que o ar exerceria pressão sobre o solo equivalente àquela exercida por uma
coluna de água de 10,3 metros de altura.
Torricelli propôs também uma melhoria experimental que facilitou muito o
estudo físico da pressão: em vez de contrabalançar a pressão do ar com uma
enorme coluna de água, utilizou o mercúrio, que é cerca de 13,6 vezes mais denso
que a água e consequentemente forma uma coluna 13,6 vezes menor.
A IUPAC e o SI adotam o pascal, Pa, como unidade de pressão: 1 pascal é a
pressão exercida por uma força de 1 newton, uniformemente distribuída sobre
uma superfície plana de 1 metro quadrado de área, perpendicular à direção da
força.
Experimento de Torricelli
Em 1643, Torricelli fez o seguinte experimento: encheu um tubo de vidro
fechado (como um tubo de ensaio) com mercúrio metálico até a borda. Colocou
em uma cuba (espécie de bacia) uma boa quantidade de mercúrio. Em
seguida tampou a extremidade aberta do tubo e o inverteu, com a extremidade
aberta submersa no mercúrio da cuba.
Observou então que o nível de mercúrio desceu no tubo até uma determinada
altura, produzindo-se vácuo em sua extremidade superior, enquanto
o nível de mercúrio contido na cuba subiu até um certo ponto. Quando o
sistema entrou em equilíbrio, a altura da coluna de mercúrio no tubo de
Torricelli indicou a pressão atmosférica local.
Fazendo-se esse experimento no nível do mar, verifica-se que o mercúrio
desce no tubo até a marca de 76 cm ou 760 mm. O que faz o mercúrio
dentro do tubo parar de descer e se estabilizar em determinada altura
é justamente a pressão que o ar atmosférico exerce sobre a superfície
existente na cuba. Torricelli também observou que a altura da coluna de
mercúrio medida em um mesmo local não era sempre constante, mas
variava ligeiramente durante o dia e a noite. Concluiu, então, que essas
variações mostravam que a pressão atmosférica podia se alterar e que o
sistema que ele inventou – denominado barômetro – era capaz de medir
essas flutuações.
A pressão atmosférica depende da massa de ar existente no local.
Conforme a altitude local aumenta, o ar vai ficando cada vez mais rarefeito
(a massa de ar diminui), portanto a pressão atmosférica vai se tornando
progressivamente menor.
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Capítulo 1