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.
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.
Num 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.
O 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.
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