Relação P/T a V constante: Lei isovolúmica de Charles e Gay-Lussac Básico
Publicado em 18/09/2009
Síntese
Apresentação da lei isovolúmica de Charles e Gay-Lussac, que traduz a relação, directamente proporcional, entre a pressão e a temperatura de um gás ideal, quando o volume permanece constante.
Descrição da experiência realizada por Charles e Gay-Lussac.
Palavras-chave
- Pressão
- Temperatura
- Variação isovolúmica
- Kelvin
- Charles
- Gay-Lussac
Objectivos de aprendizagem
A aprendizagem neste tópico envolve os seguintes objectivos:
- Definir a relação entre pressão e temperatura de um gás ideal, a volume constante;
- Descrever a experiência realizada por Charles e Gay-Lussac para a determinação da relação entre a pressão e a temperatura de um gás ideal;
- Definir a escala de temperatura absoluta.
Pré-requisitos
Os seguintes conhecimentos são essenciais para a compreensão deste tópico:
Demonstra-se, experimentalmente, que para um gás com pressão não muito elevada e volume constante, a pressão e a temperatura estão relacionados pela seguinte equação:
Lei isovolúmica de Charles e Gay-Lussac
Assim sendo, num gás ideal a pressão é directamente proporcional à temperatura, isto é, se por exemplo a pressão do gás duplicar, a temperatura também duplica.
Considera-se um gás ideal, como sendo uma aproximação da realidade, dado que um gás ideal é constituído por partículas sem volume, não existindo forças de interacção entre elas.
A representação gráfica da lei isovolúmica de Charles e Gay-Lussac encontra-se na figura seguinte:
Fig. 1 – Isovolúmica de um gás.
A recta ilustrada denomina-se por isovolúmica, em que iso significa igual e volúmica é relativo ao volume, ou seja, a transformação realiza-se sempre com um volume constante. Se o volume for outro durante toda a transformação, a isovolúmica é na mesma uma recta mas com inclinação diferente.
Fig. 2 – Várias rectas isovolúmicas para o mesmo gás, mas com diferentes volumes (V3 > V2 > V1).
Esta relação de proporcionalidade directa entre a pressão e a temperatura de um gás, a volume constante, foi descoberta no século XVIII pelos físicos franceses Jacques Charles (1746 - 1823) e Joseph Gay-Lussac (1778 - 1850) e encontra-se desenvolvida no procedimento experimental.
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