Mantendo um sistema a uma pressão constante: o processo isobárica

Na física, quando você tem um processo em que a pressão se mantém constante, é chamado isobaric

(barométrico significa “pressão”). A primeira figura mostra um exemplo de um sistema isobárica, onde um cilindro com um êmbolo está a ser levantado por uma quantidade de gás como o gás fica mais quente. O volume do gás está a mudar, mas o pistão ponderada mantém a pressão constante.

Um sistema isobárica podem apresentar uma variação de volume, mas a pressão mantém-se constante.
Um sistema isobárica podem apresentar uma variação de volume, mas a pressão mantém-se constante.

Graficamente, você pode ver o que o processo isobaric parece na segunda figura, quando o volume está mudando enquanto a pressão permanece constante. Porque 


o trabalho é a área sombreada abaixo do gráfico.

Pressão e volume em um sistema isobaric.

Video: Aula 5.2 - Processos a pressão constante, calor latente e entalpia

Pressão e volume em um sistema isobaric.

Digamos que você tem 60 metros cúbicos de um gás ideal a uma pressão de 200 pascais. Você aquecer o gás até que ele se expande para um volume de 120 metros cúbicos. Quanto trabalho é que o gás fazer? Tudo que você tem a fazer é ligar nos números:

Video: Trabalho numa transformação termodinâmica

O gás faz 12.000 joules de trabalho como ele se expande sob pressão constante.

Video: Físico Química (Estudo dos gases) - Aula 04 - Transformações isotérmicas

Aqui está outro exemplo: suponha que você está esperando por um voo de ligação para a próxima conferência física. Você olha ao redor, mas não vejo muito para divertir-se com - apenas uma fonte de água. Provando que os físicos podem encontrar diversão em qualquer lugar, você tomar um grama de água da fonte e colocá-lo na câmara isobaric bolso que você sempre acontecer para levar com você. Como um guarda de segurança do aeroporto olha, você aumenta a pressão para

e aumentar a temperatura da água de 62 graus Celsius.

Você notar que a grama de água aumenta de volume por

“Hmm”, você pensa. “Eu me pergunto o trabalho foi feito pela água e que a variação da energia interna da água foi.” O processo foi isobaric, de modo que o trabalho realizado pela água era



Preenchendo os números e fazendo os rendimentos de matemática:

Então esse é o trabalho realizado pela água. E sobre a mudança na energia interna da água? A primeira lei da termodinâmica diz que

Você sabe W, mas o que é Q? Q é o calor absorvido pela água. Você sabe que a mudança de temperatura da água, e usando capacidade de calor específico da água, você pode encontrar o calor realmente absorvido pela água usando esta equação:

números e fazer a matemática dá-lhe

Agora, de volta à primeira lei da termodinâmica:

Substituindo os valores lhe dá a variação da energia interna:

Hmm, você pensa. O trabalho realizado foi um minúsculo 0.002 joules, enquanto a variação da energia interna era de 260 joules. Interessante - muito pouco trabalho foi feito porque a água não expandir muito, mas você viu um ganho justo na energia interna porque a temperatura da água subiu.


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