Transformação isotérmica
No estudo relacionado aos gases podemos dizer que em condições normais de temperatura e pressão, ou seja, em temperaturas de 25ºC e pressão de 1 atm, aproximadamente 10% dos elementos que compõem a tabela periódica são gases. O ar que estamos respirando é, na verdade, uma mistura gasosa composta basicamente de nitrogênio e oxigênio.
Sendo assim, as grandezas macroscópicas (temperatura, volume e pressão) definem a situação de um gás. Por esse motivo elas recebem o nome de variáveis de estado. Quando uma dessas se altera, há mudança em pelo menos uma das outras grandezas. Dessa forma, dizemos que o gás sofre uma transformação.
Transformação isotérmica
Robert Boyle foi um físico e químico irlandês. Nos experimentos realizados com gás, nos quais manteve constante a temperatura, e variando outras duas grandezas (volume e pressão), Boyle estabeleceu que:
Sob temperatura constante, a pressão de um gás ideal é inversamente proporcional ao seu volume.
Por exemplo, o gráfico abaixo mostra que ao dobrarmos o volume do gás, a sua pressão tende a diminuir pela metade. Porém, se reduzirmos o volume do gás a um quarto de seu volume inicial, sua pressão será quadruplicada, e assim por diante. Além disso, podemos verificar que quanto maior for a temperatura a ser mantida constante, maior será também o valor do produto (p.V) e mais afastada ficará a curva em relação à origem dos eixos.
No gráfico abaixo podemos ver a existência de três curvas que correspondem a uma determinada temperatura constante. Essas curvas de temperatura constante são chamadas de isotermas.
De tal modo, para uma transformação isotérmica, podemos escrever a seguinte equação:
p1.V1= p2.V2