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Transformação isotérmica ou Lei de Boyle

Química

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.
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Em uma transformação isotérmica, provoca-se a variação do volume e da pressão de determinado gás, porém mantém-se a temperatura constante; daí a origem do nome isotérmico (do grego: iso = igual; thermo = calor).

Os cientistas Boyle e Mariotte, de modo isolado, fizeram experiências semelhantes e o resultado obtido foi: à medida que se aumenta a pressão, o volume do gás diminui.

É só pensarmos, por exemplo, no êmbolo de uma seringa. Se aplicarmos uma pressão externa sobre este êmbolo, ou seja, se aumentarmos a pressão, o volume do ar ocupado dentro da seringa diminuirá, e vice-versa.

O volume e a pressão são inversamente proporcionais: no quadrinho da esquerda, a pressão é pequena e o volume ocupado pelo ar é grande. Já no da direita, quando se aplica uma maior pressão sobre o êmbolo da seringa, o volume diminui
O volume e a pressão são inversamente proporcionais: no quadrinho da esquerda, a pressão é pequena e o volume ocupado pelo ar é grande. Já no da direita, quando se aplica uma maior pressão sobre o êmbolo da seringa, o volume diminui
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Isso não é um caso isolado, é algo que se repete com uma regularidade comum para os gases. Por isso, esse fato foi enunciado na forma de uma lei, que pode ser descrita assim:

Lei de Boyle ou Lei de Boyle-Mariotte: Sob temperatura constante, o volume ocupado por determinada massa fixa de um gás é inversamente proporcional à sua pressão.

Isso significa que se dobrarmos a pressão de um gás, seu volume reduzirá pela metade e assim por diante. 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

Onde k = constante.

Assim, se em uma primeira situação temos o valor da pressão de determinado gás como sendo P1 e seu respectivo volume como V1, então temos que:

P1 . V1 = k

Se aumentarmos essa pressão para P2, seu volume também será alterado para V2 e novamente teremos que:

P2 . V2 = k

Desse modo, chegamos à conclusão:

P1 . V1 =  P2 . V2

Essa constância pode ser vista pelo exemplo dado na tabela abaixo, das pressões e volumes de um gás com massa fixa:

Representando graficamente esses valores, veremos a formação de uma curva.

Gráfico de pressão x volume de uma transformação isotérmica

A representação gráfica de uma transformação isotérmica será sempre uma hipérbole, independente dos valores da pressão e do volume e da temperatura em que foi realizado o experimento. Essa hipérbole é chamada de isoterma; de modo que, conforme pode ser visto no gráfico abaixo, diferentes temperaturas originam diferentes isotermas.

Gráfico de pressão x volume de transformações isotérmicas com temperaturas diferentes

DEIXE SEU COMENTÁRIO
  • José Pereira Júniordomingo | 19/10/2014 11:27Hs
    Estou aprendendo muito com todos esses texto otimo abraço
  • Fernanda Franco Rocassábado | 04/10/2014 16:26Hs
    Ótimo
  • marina pereira dos santosquinta-feira | 04/09/2014 09:22Hs
    ótimo
  • Yuri B. terça-feira | 10/06/2014 14:03Hs
    Vaaaaleuu !!!!!!!!
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