A transformação isobárica corresponde às mudanças que ocorrem nos gases à pressão constante. Show
Na mudança de estado de uma massa de gás quando a pressão não se altera, o volume e a temperatura do gás variam. A lei que rege esta transformação é a Lei de Charles e Gay-Lussac. Os cientistas Jacques Alexandre Charles e Joseph Louis Gay-Lussac através de seus experimentos chegaram a conclusão que:
Como ocorre a Transformação Isobárica?O prefixo iso indica que a grandeza é constante. Portanto, no processo isobárico a pressão é mantida constante ao realizar uma transformação. Isto significa que se um gás passa por sucessivas mudanças à pressão constante, o quociente entre volume e temperatura é o mesmo. Fórmula da Transformação IsobáricaMatematicamente, em qualquer estado, a transformação isobárica é expressa através da fórmula: Onde, V: volume ocupado pelo gás; Outra forma de interpretarmos a relação entre as grandezas da Lei de Charles e Gay-Lussac é dizer que uma massa de gás submetida a uma transformação à pressão constante tem a variação de volume diretamente proporcional à variação de temperatura. Portanto, a variação ocorre uniformemente: se dobrarmos uma grandeza, a outra aumenta na mesma proporção. Da mesma forma, se reduzirmos pela metade, a outra igualmente diminui. Em uma expansão isobárica ocorre o aumento do volume do gás, já na compressão isobárica há a diminuição do volume do gás. Gráficos da Transformação IsobáricaRelacionando as grandezas volume e temperatura, o gráfico é apresentado como um segmento de reta.  Se utilizarmos o diagrama para comparar três pressões diferentes de um mesmo gás, onde pa > pb > pc , a constante na relação é inversamente proporção à pressão e, por isso, ka < kb < kc. Portanto, a maior pressão apresenta a menor constante. Através do gráfico com as grandezas volume e pressão é possível calcular o trabalho na transformação isobárica. A área da figura corresponde ao trabalho, que pode ser calculada por: Onde, W:
trabalho; Saiba mais sobre as Transformações Gasosas. Exercícios sobre Transformações IsobáricasQuestão 1Em uma transformação isobárica um gás que preenche um recipiente de 3,0 l e está inicialmente com uma temperatura de 450 K. O estado final do gás indica que sua temperatura diminuiu para 300 K. Qual o volume do gás ao término da transformação? a) 1,0 l Ver Resposta Alternativa correta: b) 2,0 l. Os dados do gás antes de ocorrer a transformação isobárica são: volume de 3,0 l e temperatura de 450 K. Após a transformação à pressão constante, constatou-se a diminuição da temperatura para 300 K. Para calcular o volume final do gás, podemos relacionar as grandezas com a Lei de Charles e Gay-Lussac da seguinte forma: Portanto, o volume do gás no novo estado é de 2,0 l. Questão 2Um gás sofreu uma transformação à pressão constante e, como resultado, seu volume aumentou 80%. Sabendo que no estado inicial a massa de gás estava nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão), determine a temperatura do gás, em graus Celsius, após este processo. Dados: a) 198,6 ºC Ver Resposta Resposta correta: d) 218,4 ºC As grandezas envolvidas na transformação isobárica podem ser relacionadas com a Lei de Charles e Gay-Lussac. Substituindo os dados do enunciando, temos: Acima, calculamos a temperatura em Kelvin, mas a questão pede que a resposta seja dada em graus Celsius. Sabendo que T(ºC) = K - 273, calculamos a temperatura em graus Celsius. Portanto, ao expandir o volume em 80% o gás passou a apresentar temperatura de . Continue seus estudos lendo também sobre:
Referências BibliográficasÇENGEL, Y.A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7 ed. Porto Alegre : AMGH, 2013. HELOU; GUALTER; NEWTON. Tópicos de Física, vol. 2. São Paulo: Editora Saraiva, 2007. O que ocorre com o volume de um gás durante uma compressão?“Num sistema com pressão constante, o volume de determinada massa fixa de um gás é diretamente proporcional à temperatura.” Isso significa que se dobrarmos a temperatura, o volume ocupado pelo gás também dobrará. Por outro lado, se diminuirmos a temperatura, o volume do gás também diminuirá na mesma proporção.
O que ocorre com a pressão o volume e a temperatura?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!
Qual a relação entre temperatura pressão e volume de um gás?Em uma transformação isotérmica, pressão e volume são inversamente proporcionais e em uma transformação isométrica, pressão e temperatura são diretamente proporcionais. Dessas observações, podemos concluir que a pressão é diretamente proporcional à temperatura e inversamente proporcional ao volume.
Quais são as transformações nas quais variam a pressão e a temperatura mas o volume permanece constante?A transformação isotérmica ocorre quando um gás, em condições ideais, sofre variação na sua pressão e no seu volume, mas a temperatura permanece constante. A palavra isotérmica vem do grego, em que iso significa “igual”, e thermo significa “calor”, ou seja, “calor igual”, o que dá a entender que a temperatura não muda.
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O que ocorre com a pressão o volume é a temperatura do gás durante a compressão?
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