Processos termodinâmicos

Processo isocórico ou isométrico: exemplos e definição

Processo isocórico ou isométrico: exemplos e definição

Um processo isocórico - também chamado de processo isométrico ou isovolumétrico - é um processo termodinâmico que ocorre em volume constante.

Em um processo isocórico, a pressão de um gás ideal é diretamente proporcional à sua temperatura. Em gases reais, a lei de Charles não é válida.

Os gráficos deste processo são representados por linhas chamadas isocores. Para um gás ideal, são linhas retas em todos os diagramas que relacionam os parâmetros: T (temperatura) V (volume) e P (pressão).

Fórmulas de Processos Isocóricos

Cálculo do trabalho de um processo isométrico

Um processo isocórico não produz trabalho porque é produzido a volume constante, ou seja, ΔV = 0. O processo não realiza trabalho pressão-volume, pois tal trabalho é definido por

W = P ΔV = P 0

Cálculo da variação de energia interna de um processo isocórico

Aplicando a primeira lei da termodinâmica podemos conhecer a variação da energia interna de um sistema termodinâmico:

ΔU = Q - W

Como comentamos anteriormente, esse processo não funciona porque o volume permanece constante. Portanto, o aumento da energia interna é igual ao calor que transferimos para o sistema.

ΔU = Q

Se um gás ideal é usado e a quantidade de gás é mantida constante, então o aumento de energia é proporcional ao aumento de temperatura e pressão.

Cálculo do calor liberado de um processo isovolumétrico

Se considerarmos que a quantidade de gás não varia, a variação de energia será diretamente proporcional à variação de temperatura:

Q=n Cv ΔT

Onde 

  • Cv corresponde ao calor específico molar a volume constante.

  •  n são os mols de gás.

  • ΔT é a variação de temperatura do processo.

Exemplos de processos isocóricos

Exemplo no dia a dia

Um exemplo de processo isocórico na vida cotidiana é visto quando aquecemos água em uma panela de pressão. Quando transferimos calor para o recipiente, experimentamos um processo isovolumétrico, pois o aumento de temperatura é feito a volume constante.

Se o mesmo recipiente estivesse aberto, o vapor de água se expandiria mantendo sua pressão (atmosférica), portanto, seria um processo isobárico.

Exemplos em ciclos termodinâmicos

Em um motor a gasolina, dois exemplos de processos isocóricos ocorrem durante as fases de combustão da gasolina e expulsão de gases.

No ciclo Stirling, também é um exemplo de processo isométrico. Neste tipo de motor, as fases de aquecimento e resfriamento do gás ocorrem a volume constante.

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Data de Publicação: 26 de fevereiro de 2020
Última Revisão: 4 de maio de 2022