O fator de compressibilidade (Z) para um gás real é dado por 𝑍 = 𝑝𝑉𝑚/𝑅𝑇. Considere que Z = 0,98 a p = 1 atm e Z = 1,05 a p = 50 atm, medidos para um mesmo gás em diferentes pressões, a uma temperatura constante. A partir desses dados, é correto afirmar que:

Alternativa B - No gás predominam forças atrativas em baixas pressões e repulsivas em altas pressões.

Análise do Fator de Compressibilidade

O fator de compressibilidade (Z) mede o desvio de um gás real em relação ao comportamento ideal:

Interpretação dos valores de Z

Aplicação aos dados da questão

Pressão baixa (1 atm):

• Z = 0,98 < 1
• As moléculas estão mais próximas e as forças atrativas reduzem o volume ocupado

Pressão alta (50 atm):

• Z = 1,05 > 1
• As moléculas estão muito próximas e as forças repulsivas aumentam o volume efetivo

Por que isso acontece?

1. Em baixas pressões: as moléculas têm tempo suficiente para se aproximar, permitindo que as forças de atração intermolecular reduzam o volume abaixo do ideal
2. Em altas pressões: o espaço entre moléculas diminui drasticamente, fazendo com que os volumes moleculares e as forças repulsivas se tornem significativos

Avaliação das alternativas

• A: Incorreta - Z ≠ 1 em baixas pressões, então não é ideal; em altas pressões Z > 1 indica repulsão, não atração
• B: Correta - Z < 1 (atração) em baixa pressão e Z > 1 (repulsão) em alta pressão
• C: Incorreta - Z varia justamente devido às interações intermoleculares
• D: Incorreta - Existem ambas as interações, dependendo da pressão

Conclusão: O comportamento típico de gases reais mostra que as forças atrativas dominam em condições moderadas/baixas, enquanto as forças repulsivas dominam em altas pressões onde as moléculas são forçadas a se aproximarem excessivamente.