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Transformações Gasosas

As transformações gasosas são modificações que provocamos nas variáveis de estado da mesma massa de um gás.

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Transformação isotérmica

A transformação isotérmica ocorre quando alteramos a pressão e o volume de um gás, mas não alteramos a sua temperatura.

Este tipo de transformação pode ser observado quando pisamos numa bexiga cheia e ela estoura. Por quê?

Porque o que ocorre neste fato é que, pisando na bexiga, diminuímos seu volume, consequentemente, o gás em seu interior agora ocupa um menor espaço e se choca mais e com maior intensidade com a parede interna da bexiga, o que indica aumento na pressão interna. Com isso, a borracha que compõe a bexiga não aguenta e estoura.

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Experimentalmente, observamos o seguinte:

PressãoVolume
PV
2PV/2
3PV/3

Então, notamos que a pressão é inversamente proporcional ao volume, mantendo-se constante a temperatura.

Matematicamente, temos:

Fórmula da transformação isotérmica.

P · V = k (constante)

Podemos demonstrar o que ocorre com o gás antes e depois da variação da pressão e do volume da seguinte forma:

Transformação gasosa isotérmica.
Lei de Boyle

Transformação isobárica

A transformação isobárica ocorre quando alteramos a temperatura e o volume de um gás, mas não alteramos a sua pressão.

Com o aumento da temperatura, já sabemos que as partículas do gás ganham mais energia e se chocam mais intensamente contra as paredes do frasco. Para evitar o aumento da pressão, o volume também aumenta na mesma proporção, pois, assim, os choques continuam com a mesma intensidade, sendo que as partículas agora têm de percorrer um caminho maior, mantendo, consequentemente a pressão do sistema.

Experimentalmente, observamos o seguinte:

VolumeTemperatura
VT
2V2T
3V3T

Então, notamos que o volume é diretamente proporcional à temperatura, mantendo-se constante a pressão.

Matematicamente, temos:

Fórmula da transformação isobárica.

Podemos demonstrar o que ocorre com o gás antes e depois da variação do volume e da temperatura da seguinte forma:

Transformação gasosa isobárica
Lei de Gay-Lussac

Transformação isocórica (isométrica ou isovolumétrica)

A transformação isocórica ocorre quando alteramos a pressão e a temperatura de um gás, mas não alteramos o seu volume.

Esse tipo de transformação nos ajuda a entender por que uma lata de spray estoura quando é colocada no fogo. Com o aumento da temperatura, as partículas que compõem o gás ganham mais energia e se agitam mais, aumentando a intensidade e o número de choques contra as paredes da lata, provocando aumento na pressão. Como o volume não se altera, o metal que compõe a lata não resiste e estoura.

Experimentalmente, observamos o seguinte:

PressãoTemperatura
PT
2P2T
3P3T

Então, notamos que a pressão é diretamente proporcional à temperatura, mantendo-se o volume constante.

Matematicamente, temos:

Fórmula da transformação isocórica. Podemos demonstrar o que ocorre com o gás antes e depois da variação da pressão e da temperatura da seguinte forma:

Transformação gasosa isocórica.
Lei de Charles

ATENÇÃO!
Vale lembrar que, no estudo dos gases, todas as temperaturas devem estar na escala Kelvin de temperatura.

Equação geral dos gases

Se relacionarmos as três equações vistas até aqui, teremos:

Equação geral dos gases.
Equação geral dos gases

Note que, dessa equação, tiramos as três equações das transformações gasosas:

As três equações das transformações gasosas

Por: Wilson Teixeira Moutinho

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