Lei de boyle

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  • Publicado : 16 de junho de 2012
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INTRODUÇÃO

Todo gás é constituído de partículas que se encontram em movimento contínuo e desordenado. Esse movimento provoca colisões entre elas com uma trajetória não retilínea dentro do espaço do recipiente. O estudo dos gases é realizado através das variáveis: pressão, temperatura e volume, que terão suas grandezas alteradas na aplicação da transformação isotérmica. Resultando nacomprovação da afirmação de que a uma temperatura constante, o volume e a pressão variam inversamente conforme o citado pela Lei de Boyle – Mariotte.

A TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA

Ao estudarmos os gases verificamos que são constituídos de infinitas moléculas com dimensões desprezíveis comparadas com o espaço vazio entre elas, ou seja, é o volume ocupado pelo gás mais o volume do espaço existente entre asmesmas; as moléculas possuem movimentos contínuos em todas as direções e sentidos; e se chocam entre si e com as paredes do recipiente onde esta contido resultando na pressão do gás que possui movimentos elásticos e sem perda de energia. Sendo o estudo do seu comportamento realizado através de algumas grandezas como:

* Pressão (P) – A pressão é definida como força por unidade de área. Noestado gasoso, a pressão é o resultado do choque de suas moléculas contra as paredes do recipiente que as contém. A medida da pressão de um gás é feita através do manômetro que é utilizado para medir a pressão dos gases dentro de recipientes fechados.

* Volume (V) – O volume de qualquer substância é definido pelo espaço ocupado por esta substância. No caso do nosso experimento, o volume deuma dada amostra é igual ao volume do recipiente que a contém.

* Temperatura (T) – É a medida do grau de agitação térmica das partículas que constituem uma substância, ou seja, mostra o estado de agitação das partículas do gás. Na Lei de Boyle a temperatura se mantém constante.

A transformação dos gases ocorre a partir do momento em que ele esteja dentro de um cilindro dotado de umêmbolo móvel. Ao comprimirmos o gás provocamos o agito das moléculas que ocorrem com maior intensidade, provocando a elevação da temperatura e aumento da pressão.
Neste caso ocorre a variação da pressão, do volume e da temperatura. Quando pelo menos duas das variáveis sofrerem alteração, dizemos que o gás sofre uma transformação. A transformação da massa de gás ocorre sob uma temperatura constanteé denominada isotérmica.

LEI DE BOYLE – MARIOTTE

Para a transformação isotérmica foram desenvolvidos estudos experimentais pelos cientistas Robert Boyle e Edme Mariotte. Sendo estabelecido que: “Mantendo-se constante a temperatura de uma determinada massa de gás, seu volume e sua pressão variam inversamente”.
P

Ou seja, a uma temperatura constante quanto maior for à pressão exercida,menor será o volume ocupado pela massa gasosa. Em nosso experimento determinaremos a pressão inicial sendo obtida através da soma da pressão atmosférica com a pressão manométrica, resultante da compressão produzida ao girar o manípulo que empurra o êmbolo. Definida pela seguinte equação:

P = PO

Para determinaremos o volume inicial do gás confinado foi necessário girar o manípulo por trêsvoltas de tal forma que obtemos o resultado pela equação:

Com a aplicação dos procedimentos ocorrerá uma variação tanto na pressão quanto volume que será calculada através da Lei de Boyle:

Vo = ΔV

Para demonstrarmos a transformação baseadas na lei de Boyle – Mariotte, também conhecida como transformação isotérmica usaremos um experimento com o aparelho gaseológico Emília EQ037 composto por:* Tripé com haste e sapatas niveladoras;
* Haste metálica com 400 mm;
* Painel posicionador;
* Parafuso micrométrico com escala espelhada;
* Manípulo
* Seringa de vidro;
* Válvula;
* Tubo de conexão;
* Manômetro com fundo de escala 2 kgf/cm2.

Inicialmente para realizarmos o experimento foi necessária a abertura da válvula para introduzir certa...
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