GRÁFICOS DAS TRANSFORMAÇÕES GASOSAS ADIABÁTICAS

15 de maio, 2015 às 20:55 | Postado em Teoria Cinética dos Gases, Termologia, termodinâmica

Como ficaria a forma do gráfico pxT e VxT para uma transformação adiabática?

Uma transformação adiabática sabidamente é uma transformação na qual o sistema que a sofre não troca calor com o seu entorno.

Uma transformação adiabática reversível com uma amostra gasosa de gás ideal é uma transformação politrópica, isto é, é uma transformação na qual as três variáveis de estado – pressão (p), volume (V) e temperatura (T) – variam.

A forma como as variáveis estão relacionadas na transformação, segundo o bem conhecido Modelo da Gás Ideal, depende de quantos átomos existem nas moléculas do gás. Ou seja, a expressão que relaciona qualquer duas das variáveis de estado não é independente da natureza do gás, havendo uma relação diferente para gases monoatômicos, diatômicos e poliatômicos.

Na figura abaixo estão representadas as expansões adiabáticas de amostras gasosas para três tipos de gases a partir do mesmo estado inicial para um estado final com volume cinco vezes maior do que o inicial. Apesar de os três gases apresentarem comportamento diversos quando se expandem adiabaticamente, apresentariam o mesmo comportamento no diagrama pressão versus volume caso se expandissem isotermicamente. Na figura também se encontra a curva que descreve a isotérmica comum às tres amostras gasosas. O fator gama é a razão entre o calor especíco molar a pressão constante pelo calor específico molar a volume constante para os três gases.

O próximo gráfico descreve o comportamento da temperatura dos três gases em função do seu volume. Novamente tais curvas são diferentes, entretanto o expoente da temperatura é expresso em função do fator gama.

Finalmente na última figura estão as três adiabáticas descritas em um gráfico da pressão contra a temperatura desde o estado inicial comum até que o volume de cada um dos gases quintuplique. O expoente da temperatura também está expresso em função do fator gama.

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