Transformação Isotérmica – Definição, Fórmula da Lei de Boyle e mais!
Entenda o que é a Transformação Isotérmica, qual a relação com a chamada "Lei de Boyle" e muito mais! Só no Gestão Educacional!
- Publicado: 16/11/2022
- Atualizado: 14/11/2022: 13 49
- Por: Kenneth Miasaki | Maria Beatriz Bobadilha
Considere um gás ideal: várias partículas que se comportam como bolinhas que se chocam sem perder energia dentro de um recipiente de um certo volume.
De acordo com a teoria cinética dos gases, a temperatura de um gás é proporcional à energia cinética média das partículas, ou seja, quanto mais rápidas e agitadas, maior a temperatura.
Além disso, quando se chocam nas paredes do recipiente, irão exercer uma força que, na área interna do recipiente, converte-se numa pressão. Se aumentarmos a temperatura, então a pressão aumenta também.
Agora, se o volume aumenta, então as partículas possuirão mais espaço para se chocar e a pressão, por exemplo, será menor.
Desta forma, como relacionar essas grandezas de pressão p, volume V e temperatura T quando há uma variação deles? Utilizamos a Equação Geral dos Gases Ideais abaixo:
Ou seja, pode-se variar as grandezas, ocorrendo uma transformação de um estado inicial -parâmetros com o índice 0 (P0, V0, T0) – para um estado final – parâmetros sem o índice (P, V, T). Costumamos chamar a equação acima de “piviti povotó”.
Lei de Boyle
Se a transformação ocorrer sem a mudança de uma das grandezas, utilizamos o prefixo iso: igual.
Transformação isotérmica – sem variação de temperatura.
Quando isso ocorre, podemos cortar a temperatura, multiplicando os dois lados por T. Assim, temos a Lei de Boyle:
P.V = P0.V0
Ou seja, podemos entender que o produto P0 por V0 nos fornece um valor constante. Se ocorrer um aumento de P, por exemplo, então V precisa diminuir: um aumento de pressão leva a uma diminuição do volume, e vice-versa.
Dessa forma, numa transformação isotérmica, as grandezas pressão e volume serão inversamente proporcionais: se uma aumentar, outra diminui.
Um gráfico de P por V fornece uma curva conhecida como isoterma e qualquer ponto dessa curva em formato de hipérbole terá o mesmo valor de temperatura. Alguns problemas de transformação isotérmica utilizam da interpretação deste gráfico para calcular o parâmetro desejado.
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Referência
TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene. Physics for scientists and engineers. Macmillan, 2007.