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Termodinâmica.
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Processo isobárico

Processo isobárico

Em termodinâmica, um processo isobárico é uma mudança no estado de uma certa quantidade de matéria na qual a pressão não muda, mas uma ou mais de suas variáveis de estado. Um exemplo disso é o ar em um cilindro com um pistão livremente móvel ao qual o calor é fornecido. Devido ao aumento da temperatura, o volume aumentará, mas a pressão permanecerá constante.

O processo isobárico é regido pela lei de Charles. O francês Jacques A. Charles (1742-1822) foi o primeiro a fazer medições sobre gases que se expandem quando a temperatura aumenta.

Exemplos de processos isobáricos

Para entender melhor este processo termodinâmico, nos ajudará a ver alguns exemplos.

Um exemplo diário de um processo isobárico ocorre quando a água é fervida em um recipiente aberto. Ao fornecer energia térmica para a água, ela aumenta de temperatura e se torna vapor. O vapor que é obtido tem uma temperatura mais alta e ocupa um volume maior, no entanto, a pressão permanece constante. Desde o começo, a pressão é igual à pressão atmosférica.

Outro exemplo é a variação de volume que um balão experimenta como os raios do sol indicam nele. No início da manhã, tem alguma pressão, volume e temperatura, à medida que o ar interno aumenta, a pressão aumenta, mas isso não muda devido ao aumento de seu volume.

Ao contrário do exemplo anterior, o aquecimento de água em um circuito de uma instalação solar térmica não é um processo isobárico. Neste caso, a água circula através de um circuito fechado, de modo que não pode aumentar o volume. Quando a água começa a receber a energia térmica que vem da radiação solar em um painel solar, aumenta sua temperatura. Aumenta a temperatura, mas não pode aumentar o volume, de modo que só pode aumentar a pressão para manter o equilíbrio termodinâmico.

Fórmulas relacionadas ao processo isobárico

 

1-2 = P ( 2 - 1 )
1-2 = R ( 2 - 1 )
1-2 = p ( 2 - 1 )
1-2 = ( k / ( k -1)) P ( 2 - 1 )

Onde,

 

  • W1-2 o trabalho realizado pela mudança de estado
  • Q1-2 a quantidade de calor fornecida ou removida
  • P a pressão
  • V o volume
  • T a temperatura absoluta
  • n a quantidade de poeira (geralmente expressa em moles)
  • m a massa da substância
  • cp o calor específico da substância a pressão constante
  • k é uma razão igual ao quociente do calor específico a pressão constante e volume constante, respectivamente
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Última revisão: 24 de abril de 2018