Conforme visto no texto “Equação Geral dos Gases”, a relação das variáveis dos gases ideais (pressão, temperatura e volume) sempre dá uma constante.
PV = k
T
Se a quantidade do gás for igual a 1 mol, a constante será representada pela letra R, que é conhecida como a constante universal dos gases.
PV = R
T
O cientista parisiense Benoit Paul Emile Clapeyron (1799-1864) relacionou essa equação com as três variáveis de estado dos gases, para uma quantidade de matéria igual a n, ou seja, para um número qualquer de mol, o que de forma completa descreve o comportamento geral dos gases. Desse modo, ele criou a seguinte equação:
Essa equação é denominada de Equação de Clapeyron ou de Equação de Estado dos Gases Perfeitos, já que todo gás que obedece a essa lei é considerado um gás perfeito ou ideal.
Assim, nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), em que a pressão está ao nível do mar, ou seja, é igual a 760 mmHg ou 1 atm, e a temperatura é de 273,15 k; podemos encontrar o valor da constante universal dos gases (R) para 1 mol de gás, já que, conforme diz a Lei de Avogadro, 1 mol de qualquer gás ocupa o volume de 22,4 L. Desse modo, temos:
PV = nRT
R = PV
nT
R = 1 atm . 22,4 L
1 mol. 273,15K
R = 0,082 atm . L
mol. K
Se usarmos todas as unidades recomendadas pelo SI, teremos:
P = 101 325 Pa
V = 0,0224 m3
R = PV
nT
R = 101 325 Pa. 0,0224 m3
1 mol. 273,15K
R = 8,309 Pa . m3 ou R = 8,309 __J___
mol. K mol. K
Além disso, temos também esse cálculo para os valores adotados nas STP (Standard Temperature and Pressure) da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), nas unidades recomendadas pelo SI:
R = PV
nT
R = 100 000 Pa. 0,022714 m3
1 mol. 273,15K
R = 8,314 Pa . m3 ou R = 8,314 __J___
mol. K mol. K
