As três variáveis de estado dos gases são: pressão, volume e temperatura. As relações entre essas variáveis foram estudadas sempre mantendo uma delas como constante. Show De modo independente, o físico e naturalista inglês Robert Boyle (1627-1691) e o físico francês Edme Mariotte (1620-1684) realizaram experimentos de variação da pressão e do volume dos gases com a temperatura constante. Esse tipo de transformação é denominado isotérmica, pois, do grego, iso significa “igual” e thermo significa “calor”, ou seja, “calor igual”. Eles observaram uma relação entre pressão e volume que foi quantificada e notaram que essa relação se repetia para todos os gases. Por isso, criou-se a Lei de Boyle, também conhecida como Lei de Boyle-Mariotte que diz o seguinte: “Em um sistema fechado em que a temperatura é mantida constante, verifica-se que determinada massa de gás ocupa um volume inversamente proporcional a sua pressão.” Isso significa que se dobrarmos a pressão exercida por um gás em um sistema fechado, o volume irá diminuir pela metade e assim por diante, conforme mostrado na imagem abaixo. O contrário também ocorre, isto é, se diminuirmos a pressão pela metade, o volume ocupado pelo gás será o dobro: Isso pode ser facilmente visualizado se pegarmos uma bomba de encher pneu de bicicleta, puxarmos o êmbolo totalmente para fora, tamparmos a saída de ar e empurrarmos o êmbolo. Você notará que é possível deslocar o êmbolo um pouco para dentro, aumentando assim a pressão sobre o ar (mistura de gases). Visto que a saída de ar está tampada, conclui-se que a mesma quantidade de ar ocupa agora um volume menor que antes quando o êmbolo estava totalmente puxado para fora. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Quando duas grandezas como essas são inversamente proporcionais, o seu produto é uma constante; desse modo, matematicamente, essa relação pode ser representada assim: P.V = k Isso pode ser observado por meio dos dados na tabela abaixo: Observe que os valores do produto PV sempre são iguais a 1200, ou seja, é uma constante. Com base nisso ,podemos chegar à seguinte conclusão matemática: Se: P1 . V1 = k Então: P1 . V1 = P2 . V2 Essa relação matemática pode ser usada para resolver exercícios tais como o exemplo abaixo: Exemplo: “Considere que em um recipiente com êmbolo móvel, capaz de deslizar sem atrito, contém 20 litros de O2(g) sob pressão de 160 kPa a 298 K. Que volume o gás passará a ocupar se a pressão for reduzida para 80 kPa nessa mesma temperatura? Resolução: Basta substituir os valores na equação: P1 . V1 = P2 . V2 Se representarmos as transformações isotérmicas por meio de um gráfico, veremos que para a mesma massa do gás, o produto das variáveis de pressão e volume sempre originará uma hipérbole. Veja um exemplo de gráfico assim com os dados que foram fornecidos na tabela mencionada anteriormente: Diferentes temperaturas originam diferentes hipérboles, que são chamadas de isotermas. O que diz a Lei de Boyle sobre os gases?Por isso, criou-se a Lei de Boyle, também conhecida como Lei de Boyle-Mariotte que diz o seguinte: “Em um sistema fechado em que a temperatura é mantida constante, verifica-se que determinada massa de gás ocupa um volume inversamente proporcional a sua pressão.”
O que diz a lei BoyleEm uma transformação isotérmica o volume será inversamente proporcional à pressão, ou seja, o produto do volume pela pressão será igual a um valor constante. Esta conclusão foi concebida de forma independente pelo químico e físico irlandês Robert Boyle (1627-1691) e pelo químico francês Edme Mariotte (1620-1684).
Qual e a equação dá transformação isotérmica?A fórmula matemática que expressa a transformação isotérmica é dada por: P.V = k, porque quando duas grandezas como essas são inversamente proporcionais, o seu produto é sempre uma constante. Por isso, temos também que: Pinicial . Vinicial = Pfinal . Vfinal.
Qual a transformação que se refere a Lei de Boyle?Um gás sofre uma transformação isotérmica quando há a variação da sua pressão e do seu volume, com a temperatura sendo mantida constante. Nesse caso, surgiu a Lei de Boyle, que diz que a pressão e o volume de um gás são inversamente proporcionais.
|