Calimero0000: Criou nova página com '{{sem notas|data=abril de 2013}} Diagrama PxV que leva o [[sistema termodinâmico do estado ''A'' até o estado ''B'' é isobárica....'

2014-04-01T23:51:06Z

Criou nova página com '{{sem notas|data=abril de 2013}} thumb|Diagrama PxV que leva o [[sistema termodinâmico do estado ''A'' até o estado ''B'' é isobárica....'

Página nova

{{sem notas|data=abril de 2013}}
[[Imagem:Isobaric process.png|thumb|Diagrama PxV que leva o [[sistema termodinâmico]] do estado ''A'' até o estado ''B'' é isobárica.]]
[[Imagem:Diagrama_V_x_T_Transformação_Isobárica.jpg |thumb| Diagrama VxT transformação isobárica que leva o [[sistema termodinâmico]] do estado ''i'' até o estado ''f''.]]
Uma '''transformação isobárica''' é uma [[transformação termodinâmica]] na qual a [[pressão]] permanece constante em um sistema fechado, sistema este que permite trocas de [[energia]], mas não de matéria, entre o sistema e sua vizinhança. Essa transformação também recebe o nome de Lei de Charles e Gay-Lussac. No século XVIII, o físico francês Jacques Alexandre César Charles descobriu essa relação entre volume e temperatura. Seu interesse surgiu a partir da prática do balonismo. Em 1787 formula a lei da proporção direta entre o volume e a temperatura de um gás a pressão constante. Essas conclusões foram comprovadas experimentalmente por Joseph Louis Gay-Lussac no início do século XIX, sendo então oficialmente publicada. O termo deriva da [[língua grega]] ''iso'', "igual" e ''baros'', "pressão". O calor transferido para o sistema realiza trabalho e, portanto, altera a energia interna do sistema, conforme a [[primeira lei da termodinâmica]]:

<math> Q = \Delta U + W\, </math>

Onde <math>Q</math> é o calor, <math>U</math> a energia interna e <math>W</math> o trabalho feito pelo sistema.

== Formalismo ==
À pressão constante, sendo a temperatura da amostra T e o seu volume V, essa relação pode ser expressa matematicamente por:

<math> V/T = constante </math>

Onde essa constante depende da temperatura em que ocorre a transformação da amostra do gás confinado no recipiente. Essa relação pode ser descrita ainda de outra forma. Se a amostra de gás, a uma temperatura inicial <math>T_i</math>, ocupando o volume <math>V_i</math>, passar a ter temperatura <math>T_f</math> e volume <math>V_f</math>, mantendo sempre a pressão constante, pode-se afirmar que:

<math> V_i/T_i = V_f/T_f </math>

=== Trabalho ===
O [[trabalho (física)| trabalho]] realizado por uma transformação isobárica, em um sistema fechado, é definido como:

<math>W = \int \! p \,dV \,</math>

Como a pressão <math> p </math> é constante ela sai fora da integral:

<math>W = p\int \! \,dV \,</math>

A integral de <math> dV </math> é a própria variação do volume <math> \Delta V\ </math>.

<math> W = p \Delta V\, </math>

Obs: Vide o diagrama PxV e veja que o valor dessa integral é a própria área W, em amarelo.

Aplicando a Lei dos Gases Ideais, onde segue a relação <math>p= nRT/V</math>, o trabalho torna -se:

<math> W = n\,R\,\Delta T</math>

assumindo que a quantidade de gás permanece constante, por exemplo, não existe uma [[transição de fase]] , durante uma [[reação química]]. De acordo com o [[teorema da equipartição]], a mudança na energia interna está relacionado com a temperatura do sistema,

<math> \Delta U = n\,c_V\,\Delta T</math>

onde <math> c_V </math> é o calor específico a volume constante.

Substituindo as duas últimas equações na primeira equação, <math> Q = \Delta U + W\, </math>, temos:

<math> Q = n\,c_V\,\Delta T + n\,R\,\Delta T </math>

<math> = n\,(c_V + R)\,\Delta T </math>

<math> = n\,c_P\,\Delta T </math>

onde <math> c_P </math> é o calor específico à pressão constante.

Convenção para o sinal do trabalho:

* Se o volume comprime (<math>\Delta V = V_f - V_i < 0 </math>), então <math>W < 0 </math>. Ou seja, durante a compressão o gás realiza trabalho negativo e o ambiente realiza trabalho sobre o sistema.
* Se o volume aumenta (<math>\Delta V = V_f - V_i > 0 </math>), então <math> W > 0 </math>. Isto é, durante a expansão do gás o trabalho é positivo, ou equivalentemente, o ambiente recebe o trabalho exercido pelo gás.

== Ver também ==
* [[Gás perfeito]]
* [[Câmara isobárica]]
* [[Isóbaro]]
* [[Lei de Charles]]
* [[Transformação isovolumétrica]]

== Referências ==
* HALLIDAY, D., RESNICK,R., WALKER, J., Fundamentos de física. 8ª edição, vol. 2, editora LTC

{{em tradução|:en:Isobaric process}}

{{esboço-termodinâmica}}

Transformação isobárica - Histórico de revisões

Calimero0000: Criou nova página com '{{sem notas|data=abril de 2013}} Diagrama PxV que leva o [[sistema termodinâmico do estado ''A'' até o estado ''B'' é isobárica....'