Proporcionalidade

Como mantivemos o volume constante, ou seja, a garrafa é a mesma e suas paredes não são elásticas, percebemos que existe uma proporcionalidade direta entre a temperatura e a pressão - aumento de temperatura, aumento de pressão; diminuição de temperatura, diminuição da pressão. Matematicamente podemos escrever:

P1/T1 = P2/T2

Onde P1 e T1 correspondem ao estado inicial e P2 e T2 ao estado final. As transformações onde o volume é mantido constante são chamadas de isovolumétricas.

Mantendo a temperatura constante

Pense em uma seringa com a ponta onde se encaixa a agulha fechada. O que acontece quando empurramos o êmbolo? Obviamente o volume diminui. Quando o volume diminui e a temperatura se mantém constante, verificamos um aumento na pressão. Diminuindo o volume, os choques das moléculas passam a ser mais freqüentes, o que pode ser traduzido como maior pressão.

Pense de novo no exemplo da sala com vinte crianças correndo. Esporadicamente uma delas se chocava com uma das paredes. Pense nas vinte crianças correndo (com mesma velocidade) em um sala duas vezes menor. Concorda que a freqüência dos choques aumentam?

Concluímos então que, se mantivermos a temperatura constante, quanto maior o volume, menor a pressão evice-versa. Matematicamente escrevemos:

P1 . V1 + P2 . V2

Onde P1 e V1 correspondem ao estado inicial e P2 e V2 ao estado final. As transformações onde a temperatura é mantida constante são chamadas de isotérmicas.

Mantendo a pressão constante

O problema agora será promover uma transformação no gás sem alterar sua pressão. Para entendermos como isso é possível, vamos recorrer às situações anteriores. Quando falamos em aumento de temperatura, vimos que a velocidade das moléculas e a freqüência dos choques aumentam. Quando falamos em diminuição do volume vimos que a freqüência dos choques também aumenta.

Para manter a pressão constante faremos o seguinte: se aumentarmos a temperatura, precisaremos contrabalançar o aumento de pressão, fazendo com que diminua. Isto é possível se aumentar o volume.

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! Matematicamente escrevemos:

V1/T1 = V2/T2

Onde V1 e T1 correspondem ao estado inicial e V2 e T2 ao estado final. As transformações onde a pressão é mantida constante são chamadas de isobáricas.

Alterando tudo

Podemos fazer transformações livres, sem tentar manter nenhuma das três condições (P, V e T) constantes. Como o número de mols continua o mesmo e a constante de proporcionalidade é constante, podemos escrever:

(P1 . V1)/ = (P2 . V2)/T2

Onde P1, V1 e T1 correspondem ao estado inicial e P2, V2 e T2 ao estado final. Dessa forma podemos predizer qualquer uma das variáveis de estado em qualquer transformação gasosa.

Dessa forma podemos predizer qualquer uma das variáveis de estado em qualquer transformação gasosa.

Prof. Ms. Luiz Molina Luz