Leis de Charles

Leis de Charles

A lei de Charles é uma lei dos gases perfeitos. Esta lei diz respeito às transformações isocóricas ou isométricas, isto é, aquelas que se processam a volume constante, cujo enunciado é o seguinte:

O volume constante, a pressão de uma determinada massa de gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta, ou seja: = constante

Desta maneira, aumentando a temperatura de um gás a volume constante, aumenta a pressão que ele exerce, e diminuindo a temperatura, a pressão também diminui. Teoricamente, ao cessar a agitação térmica das moléculas a pressão é nula, e atinge-se o zero absoluto.

A representação gráfica da transformação isométrica é uma reta.

Considere o recipiente de tampa móvel. Travaremos a tampa, pois assim deixaremos o volume do gás constante. Após isso iniciaremos o seu aquecimento, como ilustra a figura abaixo.

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Ao sofrer esse aquecimento, o gás irá tentar se expandir, mas isso é algo que não ocorre pois a tampa está travada. O resultado será o aumento da pressão do gás sobre as paredes do recipiente.

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A lei de Charles descreve essa situação, ou seja, em uma transformação isométrica (volume constante), a pressão e a temperatura serão grandezas diretamente proporcionais. Matematicamente, a lei de Charles é expressa da seguinte forma:

ou

Onde k é uma constante que depende do volume, da massa e da natureza do gás.

O gráfico da pressão em função da temperatura absoluta fica da seguinte forma:

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Leis de Gay-Lussac

No âmbito da química e da física, a Lei de Gay-Lussac é uma lei dos gases perfeitos que estabelece que sob um volume e quantidade de gásconstantes, a pressão é diretamente proporcional à temperatura.

onde:

é a pressão do gas.

é a temperatura termodinâmica.

é uma constante.

Portanto para comparar a mesma substância em estados diferentes (estando de acordo com as condições acima) afirma-se que:

A lei de Gay-Lussac nos mostra o comportamento de um gás quando é mantida a sua pressão constante e variam-se as outras duas grandezas: temperatura e volume. Para entendê-la, considere um gás em um recipiente de tampa móvel. Nós aqueceremos o gás e deixaremos a tampa livre, como mostra a figura abaixo:

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Feito isso,