Em uma transformação isotérmica, provoca-se a variação do volume e da pressão de determinado gás, porém mantém-se a temperatura constante; daí a origem do nome isotérmico (do grego: iso = igual; thermo = calor). Show Os cientistas Boyle e Mariotte, de modo isolado, fizeram experiências semelhantes e o resultado obtido foi: à medida que se aumenta a pressão, o volume do gás diminui. É só pensarmos, por exemplo, no êmbolo de uma seringa. Se aplicarmos uma pressão externa sobre este êmbolo, ou seja, se aumentarmos a pressão, o volume do ar ocupado dentro da seringa diminuirá, e vice-versa.
Isso não é um caso isolado, é algo que se repete com uma regularidade comum para os gases. Por isso, esse fato foi enunciado na forma de uma lei, que pode ser descrita assim: Lei de Boyle ou Lei de Boyle-Mariotte: Sob temperatura constante, o volume ocupado por determinada massa fixa de um gás é inversamente proporcional à sua pressão. Isso significa que se dobrarmos a pressão de um gás, seu volume reduzirá pela metade e assim por diante. Quando duas grandezas como essas são inversamente proporcionais, o seu produto é uma constante; desse modo, matematicamente, essa relação pode ser representada assim: Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Onde k = constante. Assim, se em uma primeira situação temos o valor da pressão de determinado gás como sendo P1 e seu respectivo volume como V1, então temos que: Se aumentarmos essa pressão para P2, seu volume também será alterado para V2 e novamente teremos que: Desse modo, chegamos à conclusão: Essa constância pode ser vista pelo exemplo dado na tabela abaixo, das pressões e volumes de um gás com massa fixa:  Representando graficamente esses valores, veremos a formação de uma curva. A representação gráfica de uma transformação isotérmica será sempre uma hipérbole, independente dos valores da pressão e do volume e da temperatura em que foi realizado o experimento. Essa hipérbole é chamada de isoterma; de modo que, conforme pode ser visto no gráfico abaixo, diferentes temperaturas originam diferentes isotermas. Sabemos que as transformações gasosas podem ser: Isocórica Isotérmica Transformação em que a temperatura permanece constante.
Isobárica Transformação em que a pressão permanece constante.
Vejamos agora algumas aplicações dessas equações em exercícios: 1) (FUVEST – SP) Um recipiente indeformável, hermeticamente fechado, contém 10 litros de um gás perfeito a 30 ºC, suportando a pressão de 2 atmosferas. A temperatura do gás é aumentada até atingir 60º C. Solução: Letra a) Substituindo os valores fornecidos pelo problema na equação da transformação isocórica, temos:
Assim, podemos concluir que a pressão e a temperatura são grandezas diretamente proporcionais. Letra b) 2) (FAAP – SP) A 27º C, um gás ideal ocupa 500 cm3. Que volume ocupará a -73º C, sendo a transformação isobárica? Sabe-se que: T1 = 27º C = 300 K
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Podemos concluir que, para a transformação isobárica, o volume e a temperatura são diretamente proporcionais. 3) (UNIMEP – SP) 15 litros de uma determinada massa gasosa encontram-se a uma pressão de 8,0 atm e à temperatura de 30º C. Ao sofrer uma expansão isotérmica, seu volume passa a 20 litros. Qual será a nova pressão do gás? Do enunciado temos: V1 = 15 litros Utilizando a equação da transformação isotérmica, temos:
De acordo com a transformação isotérmica, a pressão e o volume, em uma transformação gasosa, são grandezas inversamente proporcionais. *Obs.: Para a solução de problemas envolvendo as transformações gasosas devemos utilizar SEMPRE a temperatura na escala absoluta (Kelvin). Por Kleber Cavalcante Veja mais!!! As Transformações Gasosas Termologia - Física - Brasil Escola Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja: SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Transformações Gasosas: Exercícios Resolvidos."; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformacoes-gasosas-exercicios-resolvidos.htm. Acesso em 18 de novembro de 2022. De estudante para estudanteMande sua perguntaAtualidadesQual foi a variação percentual ocorrida na tempe ratura absoluta do gás?Resposta verificada por especialistas. A variação percentual foi de 6,25%.
Que tipo de transformação ocorreu com o ar dentro do pneu?Os pneus de um carro sofrem transformação isocórica, podemos observar isso ao fazermos sua calibragem.
Quantas e quais são as formas de aumentarmos a pressão de um gás?Isto é possível se aumentar o volume. Aumentando a temperatura, a pressão aumenta. Aumentando o volume a pressão diminui. Dessa forma, se aumentarmos a temperatura e o volume a pressão ficará igual!
O que é necessário para que ocorra variação de temperatura?Pode-se dizer que para que ocorra variação de temperatura em um objeto, é necessário que exista uma diferença na agitação das moléculas no mesmo objeto em questão.
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Qual foi a variação percentual ocorrida na tempe ratura absoluta do gás?
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