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Termodinâmica - estudo do comportamento dos gases

Variáveis termodinâmicas:

• As variáveis importantes para o estudo do comportamento dos gases são:
• Pressão (N/m² ou atm);
• Volume (m³ ou l);
• Temperatura (K).

Pressão

• É quantidade de força sobre uma área. 
• Em um sapato alto, a pressão na parte de trás é maior pois o peso se concentra em uma área pequena.
• A pressão sanguínea é outro exemplo, o sangue, como qualquer líquido, exerce pressão.
• O ar, tem pressão de 1atm, e isso significa que existe sobre cada pessoa, 15 toneladas de ar.

  Pressão total

    Nos mergulhos os praticantes estão expostos a pressão do ar e da água. A cada metro mergulhado, a pressão aumenta de 1 atm, a cada 10 m mergulhados. 

     A uma profundidade de 20 m, a pressão é de 3 atm.

     São 2 atm para os 20 m de profundidade e 1 atm para a pressão do ar. Por isso 3 atm.

• As máquinas térmicas utilizam as transformações gasosas para mover motores e realizar trabalhos.
• Um exemplo é os motores a combustíveis, geladeiras, ar-condicionados entre outros.

Transformações gasosas

• Isobárica: Transformação feita a pressão constante;
• Isotérmica: Transformação feita a temperatura constante;
• Isovolumétrica: Transformação feita a volume constante.

   No item a, a transformação de 1 para 3 é isovolumétrica pois o volume não muda, de 1 para 2 é isotérmica pois a temperatura não muda.

Trabalho de um gás

   Quando um gás muda de volume ele realiza trabalho de acordo com a fórmula

W = pressão . variação de volume

    O mesmo cálculo pode ser feito pela área do gráfico de transformação.

    As transformações gasosas são utilizadas em máquinas para produção de energia ou realização de trabalho.

    Esse trabalho está ligado a variação de volume do gás. Uma transformação isovolumétrica não produz trabalho.

    Em uma transformação cíclica não há produção de trabalho.

No gráfico (abaixo), a transformação de A para B, é isotérmica (temperatura constante). Essa transformação deve ser memorizada pelo desenho do gráfico. A curva no gráfico PxV deve ser reconhecida como isotérmica.

   De B para C é isobárica (pressão constante) e de C para A isovolumétrica (volume constante.