O que é curva isotérmica – Isotérmica – Definição

Em um diagrama de pV, o processo ocorre ao longo de uma linha chamada curva isotérmica ou isotérmica. Essa curva tem a equação p = constante / V. Ela pode ser derivada da lei dos gases ideais. Engenharia Térmica

Processo isotérmico

Um processo isotérmico é um processo termodinâmico , no qual a temperatura do sistema permanece constante (T = const). A transferência de calor para dentro ou para fora do sistema geralmente deve ocorrer a uma taxa tão lenta, a fim de se ajustar continuamente à temperatura do reservatório através da troca de calor. Em cada um desses estados, o equilíbrio térmico é mantido.

Para um gás ideal e um processo politrópico, o caso n = 1 corresponde a um processo isotérmico (temperatura constante). Em contraste com o processo adiabático , no qual n = κ   e um sistema não trocam calor com o ambiente (Q = 0; ∆T ≠ 0 , em um processo isotérmico não há alteração na energia interna (devido a ∆T = 0 ) e, portanto, ΔU = 0 (para gases ideais) e Q ≠ 0. Um processo adiabático não é necessariamente um processo isotérmico, nem um processo isotérmico é necessariamente adiabático.

Na engenharia, mudanças de fase, como evaporação ou fusão, são processos isotérmicos quando, como geralmente ocorre, ocorrem a pressão e temperatura constantes.

Processo isotérmico - principais características
Processo isotérmico – principais características
Lei de Boyle-Mariotte
Lei de Boyle-Mariotte. Para uma massa fixa de gás a temperatura constante, o volume é inversamente proporcional à pressão. Fonte: grc.nasa.gov A política de direitos autorais da NASA afirma que “o material da NASA não é protegido por direitos autorais, a menos que seja observado”.

Curva isotérmica – Isotérmica

Em um diagrama de pV, o processo ocorre ao longo de uma linha chamada curva isotérmica ou isotérmica . Esta curva tem a equação p = constante / V . Pode ser derivado da lei do gás ideal.

curva isotérmica - exemploNum gás ideal , as moléculas não têm volume e não interagem. De acordo com a lei ideal dos gases , a pressão varia linearmente com a temperatura e a quantidade e inversamente com o volume .

pV = nRT

Onde:

  • p é a pressão absoluta do gás
  • n é a quantidade de substância
  • T é a temperatura absoluta
  • V é o volume
  • R  é a constante de gás ideal, ou universal, igual ao produto da constante de Boltzmann e da constante de Avogadro,

Nesta equação, o símbolo R é uma constante chamada constante universal de gás que tem o mesmo valor para todos os gases – ou seja, R = 8,31 J / mol K.

processo isotérmico  pode ser expresso com a lei do gás ideal como:

pV = constante

e a isoterma pode ser expressa como:

p = constante / V

Corresponde à  Lei Boyle-Mariotte , que afirma que:

Para uma massa fixa de gás a temperatura constante, o volume é inversamente proporcional à pressão.

Processo isotérmico - diagrama pV
Processo isotérmico – diagrama pV

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