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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.
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:
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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:
Se aumentarmos essa pressão para P2, seu volume também será alterado para V2 e novamente teremos que:
Desse modo, chegamos à conclusão:
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.
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.
O que acontece com o volume de um gás quando a temperatura aumenta E o que acontece com a pressão?
Aumentando a temperatura, a pressão aumenta. Aumentando o volume a pressão diminui. Dessa forma, se aumentarmos a temperatura e o volume a pressão ficará igual!
O que acontece com o volume quando se aumenta a pressão?
A pressão se manteve constante, mas, com o aumento da velocidade das partículas, o volume ocupado por esse gás tende a aumentar. Com o aumento da temperatura e a pressão sendo mantida constante, a energia cinética das partículas irá aumentar, aumentando também o volume ocupado.
Porque o volume aumenta com a temperatura?
Podemos concluir então que a uma pressão constante, temperatura e volume são diretamente proporcionais: aumenta temperatura, aumenta o volume; diminui temperatura, diminui o volume.
Por que o volume de um gás se altera quando aumentamos ou diminuímos a temperatura?
Quando a temperatura de um gás almenta, significa que esse gás está ganhando energia, então suas moléculas estão mais "agitadas". Então se a pressão é constante, (transformação isobárica) e a temperatura almelta, o volume também almenta pois os dois são proporcionais.
O que acontece com o volume de um gás quando é aquecido?
Isso ocorre porque, se a temperatura aumenta, significa que a agitação das partículas constituintes do gás está maior. Com isso, a tendência é haver a expansão do gás, isto é, o volume aumenta com o aumento da temperatura.
Quando o volume de um gás aumenta?
Quando um gás está sob pressão constante e a temperatura aumenta, há também um aumento do volume. Partículas com maior energia necessitam de maior espaço. Quando um gás está sob volume constante e a temperatura aumenta, a pressão também aumenta.
Quando um gás e aquecido o seu volume tende a?
Por outro lado, quando o ar é aquecido na atmosfera, ele se expande (aumenta seu volume), devido a um movimento maior das moléculas e sua densidade diminui, resultando geralmente num decréscimo da pressão.
Porque os gases sofrem alteração de volume facilmente?
Resposta: Gases são corpos muito especiais. São facilmente comprimidos ou expandidos. Além disso, as moléculas de corpos gasosos estão mais distantes e sempre mais agitadas do que nos sólidos e líquidos.
Quando ocorre o aumento da temperatura?
- Quando ocorre o aumento da temperatura, o que acontece com esse sistema? O equilíbrio se desloca para direita e a formação do ozônio é favorecida. O equilíbrio se desloca para esquerda e a formação do oxigênio é favorecida. O equilíbrio se desloca para esquerda e a formação do ozônio é favorecida.
Por que a temperatura diminui quando a temperatura aumenta?
- Em relação à constante de equilíbrio (K c ), quando a temperatura aumenta, isso favorece a reação endotérmica e mais NO (g) é formado, aumentando a sua concentração e diminuindo a concentração dos reagentes. Observe na fórmula abaixo que a concentração de NO (g) é diretamente proporcional à constante K c, por isso, ela também aumenta:
Como aumentar a temperatura do sistema?
- Assim, se aumentarmos a temperatura do sistema, o equilíbrio químico será deslocado no sentido da reação endotérmica, que nessa reação é para a direita. Isso ocorre para que o calor seja absorvido e se atinja novamente o equilíbrio.
Qual a importância da variação da temperatura?
- Uma dessas perturbações é a variação da temperatura. Essa variação é importante porque, além de provocar o deslocamento do equilíbrio, ela também irá alterar o valor da constante do equilíbrio, K c. [N2] . [O2]