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Transformação isocórica ou isovolumétrica

Uma transformação isocórica, também denominada transformação isovolumétrica, ou ainda isométrica, ocorre quando se mantém o volume constante e se variam a temperatura e a pressão de um gás com massa fixa.

O termo isocórica vem do grego: iso significa igual, e coros é volume; isto é, volume igual ou volume constante.

Dois cientistas franceses, Jacques Alexandre César Charles e Joseph Louis Gay-Lussac, estudaram como diversos gases se comportam quando a pressão e a temperatura variam. Ambos chegaram à mesma conclusão, assim, criou-se a seguinte lei:

Lei de Charles ou Lei de Charles e Gay-Lussac: para uma massa fixa de gás, mantida à volume constante, a pressão exercida pelo gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta.

Isso quer dizer que se aumentarmos a temperatura, a pressão dentro do recipiente que contém o gás irá aumentar e vice-versa. Isso ocorre porque a pressão é resultado das colisões das partículas do gás com as paredes do recipiente, assim, quanto mais colisões, maior será a pressão. Se a temperatura aumentar, a energia cinética das partículas também aumentará e elas se movimentarão com maior velocidade, aumentando a pressão.

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Isso pode ser visto nos pneus de carros, motos e caminhões. Com um aumento de sua temperatura, a pressão dentro dos pneus aumenta. Por isso é necessário calibrar constantemente os pneus, ou seja, regular os níveis da pressão provocada pelos gases que os enchem. Isso garante seu melhor desempenho e também a segurança dos passageiros.

Em uma corrida, a volta de apresentação dos carros não acontece somente para mostrar os competidores e as suas “máquinas”, mas para aquecer os pneus, assim as moléculas dos gases atingem uma temperatura certa para dar a pressão ideal para a corrida.

A volta de apresentação serve para aquecer os pneus dos carros e, assim, atingir a pressão ideal para seu melhor desempenho
A volta de apresentação serve para aquecer os pneus dos carros e, assim, atingir a pressão ideal para seu melhor desempenho.

Matematicamente, a Lei de Charles e Gay-Lussac é expressa por:

Logo, conclui-se que:

Seu gráfico é uma reta. No caso abaixo temos a comparação de três transformações isocóricas, sendo que cada uma foi com um volume diferente:

Representação gráfica de transformação isocóricas ou isovolumétricas

Charles e Gay-Lussac foram dois cientistas franceses que estudaram as transformações isocóricas, criando a Lei que leva seus nomes
Charles e Gay-Lussac foram dois cientistas franceses que estudaram as transformações isocóricas, criando a Lei que leva seus nomes
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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Lista de Exercícios

Questão 1

(Cesgranrio-RJ) Antes da largada e "na volta de apresentação" de um Grande Prêmio de Fórmula 1, os pneus são preaquecidos para melhorar o desempenho do carro. Supondo desprezível a variação do volume do pneu durante a prova, qual dos gráficos a seguir representa a variação da pressão do ar no interior do pneu em função da variação de temperatura absoluta atingida pelo pneu na reta de chegada?


Gráficos em exercício sobre transformação isocórica

Questão 2

(ITA-SP) A pressão total do ar no interior de um pneu era de 2,30 atm, quando a temperatura do pneu era de 27ºC. Depois de ter rodado um certo tempo com este pneu, mediu-se novamente sua pressão e verificou-se que esta agora era de 2,53 atm. Supondo a variação de volume do pneu desprezível, a nova temperatura será:

a) 29,7ºC

b) 57,0 ºC

c) 33,0 ºC

d) 330 ºC

e) n.d.a.

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