Usuário(a):Rpez/Transformação isocórica
Uma transformação isocórica, também chamada de uma transformação isovolumétrica, ou uma transformação isométrica, é uma transformação termodinâmica que ocorre a volume constante em um sistema fechado, sistema este que permite trocas de energia, mas não de matéria, entre o sistema e sua vizinhança. Um processo isocórico é exemplificado pelo aquecimento ou resfriamento do conteúdo de um recipiente inelástico. O processo termodinâmico é a adição ou remoção de calor, o isolamento dos componentes contidos no recipiente, estabelece o sistema fechado, e a incapacidade do recipiente para deformar impõe a condição de volume constante. O termo deriva da língua grega iso, "igual", e Khora, "lugar".
Formalismo[editar | editar código-fonte]
Uma transformação termodinâmica isocórica é caracterizada pela constante de volume, ou seja, . Tal transformação não realiza trabalho, uma vez que o trabalho é definido por:
(1)
Onde P é pressão. A convenção de sinal, recomendada atualmente pela IUPAC, é a seguinte:
- sinal positivo: quando o sistema ganha energia sob forma de trabalho – compressão;
- sinal negativo: quando o sistema perde energia sob forma de trabalho – expansão.
Para um processo reversível, a primeira lei da termodinâmica se dá pela variação da energia interna :
(2)
Substituindo - se (1) em (2) temos:
(3)
Uma vez que a tranformação é isocórica, , a equação anterior dá-se agora por:
(4)
Utilizando a definição de capacidade de calor específico a volume constante,
(5)
e substituindo - se (4) em (5) temos:
(6)
Integrando ambos os lados:
(6-1)
Onde é a temperatura inicial e temperatura final. Então concluímos que:
(6-2)
Em um diagrama de volume x pressão , uma transformação isocórica aparece como uma linha reta vertical. Seu conjugado termodinâmico, uma transformação isobárica apareceria como uma linha reta horizontal.
Gás Ideal[editar | editar código-fonte]
Se um gás ideal é utilizado numa transformação isocórica, e a quantidade de gás permanece constante, então o aumento de energia é proporcional a um aumento da temperatura e da pressão. Tome, por exemplo, um gás aquecido num recipiente rígido: a pressão e a temperatura do gás aumentam, mas o volume permanecerá constante.
Ver também[editar | editar código-fonte]
Referências[editar | editar código-fonte]
- HALLIDAY, D., RESNICK,R., WALKER, J., Fundamentos de física. 8ª edição, vol. 2, editora LTC.