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Relação P/T a V constante: Lei isovolúmica de Charles e Gay-Lussac Básico

Publicado em 18/09/2009 

Ficha de Aprendizagem

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

Isobárica

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:

Isovolúmica de um gás

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.

Várias rectas isovolúmicas para o mesmo gás, mas com diferentes volumes (V3 > V2 > V1).

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.

Autor e Créditos

Autor:

 

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Referências Bibliográficas

  • [1] Fiolhais C., Valadares J., Silva L., Teodoro V., Física 10º Ano, Didática Editora, Lisboa, 2000.
  • [2] Serway, R. A., Jewett, J. W., Physics for Scientists and Engineers, Thomson Learning, Belmont, 2004.
 

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