Lei Dos Gases

TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA

Uma transformação isobárica é uma transformação termodinâmica na qual a pressão permanece constante em um sistema fechado, sistema este que permite trocas de energia, mas não de matéria, entre o sistema e sua vizinhança. Essa transformação também recebe o nome de Lei de Charles e Gay-Lussac. No século XVIII, o físico francês Jacques Alexandre César Charles descobriu essa relação entre volume e temperatura. Seu interesse surgiu a partir da prática do balonismo. Em 1787 formula a lei da proporção direta entre o volume e a temperatura de um gás a pressão constante. Essas conclusões foram comprovadas experimentalmente por Joseph Louis Gay-Lussac no início do século XIX, sendo então oficialmente publicada. O termo deriva da língua grega iso, "igual" e baros, "pressão". O calor transferido para o sistema realiza trabalho e, portanto, altera a energia interna do sistema, conforme a primeira lei da termodinâmica: Q = \Delta U + W\, Onde Q é o calor, U a energia interna e W o trabalho feito pelo sistema.

TRANSFORMAÇÃO ISOCÓRICA

Uma transformação isocórica, também chamada de uma transformação isovolumétrica, ou uma transformação isométrica, é uma transformação termodinâmica que ocorre a volume constante em um sistema fechado, sistema este que permite trocas de energia, mas não de matéria, entre o sistema e sua vizinhança. Um processo isocórico é exemplificado pelo aquecimento ou resfriamento do conteúdo de um recipiente inelástico. O processo termodinâmico é a adição ou remoção de calor, o isolamento dos componentes contidos no recipiente, estabelece o sistema fechado, e a incapacidade do recipiente para deformar impõe a condição de volume constante. O termo deriva da língua grega iso, "igual", e Khora, "lugar".

Uma transformação termodinâmica isocórica é caracterizada pela constante de volume, ou seja, \Delta V = 0 . Tal transformação não realiza trabalho, uma vez que o trabalho é definido por: W = P \Delta V (1)

Onde P é pressão. A convenção de sinal, recomendada atualmente pela IUPAC, é a seguinte:

Sinal positivo: quando o sistema ganha energia sob forma de trabalho – expansão;

Sinal negativo: quando o sistema perde energia sob forma de trabalho – compressão.

Para um processo reversível, a primeira lei da termodinâmica se dá pela variação da energia interna : dU = dQ - dW (2) Substituindo - se (1) em (2) temos: dU = dQ - P dV 3)

Uma vez que a tranformação é isocórica, dV = 0 , a equação anterior dá-se agora por: dU = dQ (4) Utilizando a definição de capacidade de calor específico a volume constante, C_v = dU/dT (5) e substituindo - se (4) em (5) temos: dQ = m C_v dT (6)

Integrando ambos os lados: Q = m\int_a^b \! C_v \, dT (6-1)

Onde a é a temperatura inicial e b temperatura final. Então concluímos que: Q = m C_v \Delta T\ (6-2)

Em um diagrama de volume x pressão , uma transformação isocórica aparece como uma linha reta vertical. Seu conjugado termodinâmico, uma transformação isobárica apareceria como uma linha reta horizontal.

EQUAÇÃO GERAL DOS GASES

Para uma mesma massa gasosa (portanto, o número de moles (n) é constante;