Transformação isotérmica: o que é, exercícios e mais!

Os estágios de transformação da matéria e os processos que envolvem esses fenômenos são um ponto muito importante da preparação para o vestibular. Conheça, então, um pouco mais sobre a transformação isotérmica e suas características!

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O que é transformação isotérmica?

Quando estudamos os gases, precisamos entender os principais tipos de transformações envolvidos. Aqui, o objeto de nosso estudo será o gás ideal, que passará por uma mudança decorrente de uma constante de temperatura.

História

A transformação isotérmica também tem o nome de Lei de Boyle-Mariotte, em homenagem aos químicos que a desenvolveram. O primeiro, Boyle, foi um irlandês. Mariotte foi um cientista francês que finalizou os estudos sobre o tema, enunciando a lei.

Fórmula

Na Lei de Boyle-Mariotte, a temperatura permanecerá constante durante todo o processo. Sendo assim, ela poderá ser cortada da equação geral dos gases (P1.V1 / T1 = P2.V2 / T2). Dessa forma, obteremos a seguinte equação:

P1 . V1 = P2 . V2

Transformação isotérmica: exercícios resolvidos

Agora, que tal conferirmos um exercício resolvido para nos ajudar a entender ainda melhor esse tema?

(PUC-Rio) Um pequeno balão esférico flexível, que pode aumentar ou diminuir de tamanho, contém 1,0 litro de ar e está, inicialmente, submerso no oceano a uma profundidade de 10,0 m. Ele é lentamente levado para a superfície, a temperatura constante. O volume do balão (em litros), quando este atinge a superfície, é

Dados: patm =1,0 x 105 Pa ; ρágua = 1,0 x 103 kg/m3 ; g = 10 m/s2

a)   0,25.

b)   0,50.

c)   1,0.

d)   2,0.

e)   4,0.

Resolução: O primeiro passo para a resolução dessa questão, que mistura conceitos diversos, é descobrir o valor da pressão na profundidade mencionada. Para isso, é utilizada a Lei de Stevin, e o valor obtido é 2,10^5 N/ m/s2..

Em seguida, utilizaremos a Lei de Boyle-Mariotte para prosseguir com o exercício. Nela, substituiremos os valores mostrados no exercício e termos, portanto, a seguinte equação:

2.10^5 . 1 = 1.10^5 . V2

Realizando os cálculos, temos que a resposta correta é a alternativa D, ou seja, 2 litros.

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