{"id":145440,"date":"2019-11-01T10:17:35","date_gmt":"2019-11-01T12:17:35","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=145440"},"modified":"2019-12-06T13:43:19","modified_gmt":"2019-12-06T15:43:19","slug":"lei-de-charles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/lei-de-charles","title":{"rendered":"Lei de Charles"},"content":{"rendered":"<p><strong>Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n<p>A <strong>lei de Charles<\/strong> \u00e9 uma lei de g\u00e1s que afirma que os gases se expandem quando aquecidos.<\/p>\n<p>A lei tamb\u00e9m \u00e9 conhecida como lei dos volumes.<\/p>\n<p>A lei leva o nome do cientista e inventor franc\u00eas Jacques Charles, que a formulou na d\u00e9cada de 1780.<\/p>\n<p><strong>Hist\u00f3ria<\/strong><\/p>\n<p>O f\u00edsico franc\u00eas Jacques Charles (1746 &#8211; 1823) estudou o efeito da temperatura no volume de um g\u00e1s a press\u00e3o constante.<\/p>\n<p>A lei de Charles afirma que o volume de uma dada massa de g\u00e1s varia diretamente com a temperatura absoluta do g\u00e1s quando a press\u00e3o \u00e9 mantida constante.<\/p>\n<p>A temperatura absoluta \u00e9 a temperatura medida com a escala Kelvin.<\/p>\n<p>A escala Kelvin deve ser usada porque zero na escala Kelvin corresponde a uma parada completa do movimento molecular.<\/p>\n<p><strong>O que \u00e9<\/strong><\/p>\n<p>A lei de Charles descreve a rela\u00e7\u00e3o entre volume e temperatura de um g\u00e1s.<\/p>\n<p>A lei foi creditada ao cientista franc\u00eas Jacques Charles pelo qu\u00edmico Joseph Louis Gay-Lussac, tamb\u00e9m da Fran\u00e7a.<\/p>\n<p>Simplificando, se a press\u00e3o permanecer constante, o volume de um g\u00e1s dividido por sua temperatura \u00e9 igual a uma constante.<\/p>\n<p>Pode ser deduzido da equa\u00e7\u00e3o ideal do g\u00e1s, PV = nRT, onde P \u00e9 a press\u00e3o, V \u00e9 o volume, n \u00e9 o n\u00famero de moles de g\u00e1s, R \u00e9 a constante ideal de g\u00e1s e T \u00e9 a temperatura de Kelvin.<\/p>\n<p>Reescrevendo a equa\u00e7\u00e3o, V\/T = (nR\/P).<\/p>\n<p>Como P \u00e9 constante, V\/T = (constante).<\/p>\n<p>Como a raz\u00e3o \u00e9 igual a uma constante, V\/T = K, uma nova temperatura e volume para o mesmo g\u00e1s pode ser escrita V<sub>1<\/sub>\/T<sub>1<\/sub>=K,, levando a V\/T= V<sub>1<\/sub>\/T<sub>1<\/sub>.<\/p>\n<p>Embora essa rela\u00e7\u00e3o f\u00edsica seja verdadeira para um g\u00e1s ideal, o desvio matem\u00e1tico ocorre no mundo real, pois o tamanho das part\u00edculas e as for\u00e7as interativas n\u00e3o foram contabilizadas. No entanto, se a temperatura for alta e a press\u00e3o baixa, o volume de part\u00edculas se torna sem import\u00e2ncia.<\/p>\n<p>Da mesma forma, como a press\u00e3o \u00e9 baixa, as part\u00edculas est\u00e3o distantes. Isso diminui a intera\u00e7\u00e3o da for\u00e7a entre as part\u00edculas, que diminui com o quadrado da dist\u00e2ncia, tornando-a insignificante.<\/p>\n<p>Embora a lei de Charles seja simples, ela explica muitas observa\u00e7\u00f5es cotidianas. O fermento na massa libera pequenas bolhas de g\u00e1s di\u00f3xido de carbono. Assar essa massa expande as bolhas, dando bolos mais leves e macios.<\/p>\n<p>O aquecimento da \u00e1gua em uma caldeira produz vapor expansivo, usado para acionar motores a vapor e manter as salas de aula quentes.<\/p>\n<p>O motor de autom\u00f3vel a gasolina queima combust\u00edvel, produzindo um tremendo calor que expande os gases de combust\u00e3o para acionar os pist\u00f5es que giram o eixo de manivela e acionam o ve\u00edculo.<\/p>\n<p>A lei de Charles tamb\u00e9m \u00e9 demonstrada sempre que uma pessoa abre uma garrafa ou uma lata de cerveja ou refrigerante. Os recipientes dessas bebidas pressurizam di\u00f3xido de carbono dentro delas.<\/p>\n<p>Se uma lata ou garrafa de bebida estiver fria, abrir a parte superior resultar\u00e1 em muito pouca expans\u00e3o de g\u00e1s. Com a mesma bebida em uma temperatura quente, o g\u00e1s di\u00f3xido de carbono se expandir\u00e1 em um grau muito maior.<\/p>\n<p>Isso pode fazer com que alguns conte\u00fados sejam atirados para fora da lata e para o consumidor.<\/p>\n<p>Outra aplica\u00e7\u00e3o simples na qual a lei de Charles pode lan\u00e7ar alguma luz \u00e9 o preenchimento de um bal\u00e3o.<\/p>\n<p>Volume (V), densidade (D) e massa (M) obedecem \u00e0 rela\u00e7\u00e3o, D = M\/V.<\/p>\n<p>A reorganiza\u00e7\u00e3o fornece V = M\/D.<\/p>\n<p>Substituindo isso na lei de Charles V\/T = (constante) d\u00e1 M\/DT = (constante). Essa modifica\u00e7\u00e3o da lei diz que, se um bal\u00e3o for preenchido com g\u00e1s, e a temperatura diminuir, a densidade aumentar\u00e1.<\/p>\n<p>Se o bal\u00e3o atingir um ponto em que o ar externo tenha uma densidade semelhante \u00e0 do interior do bal\u00e3o, ele n\u00e3o subir\u00e1 mais.<\/p>\n<p><strong>F\u00f3rmula e explica\u00e7\u00e3o da lei de Charles<\/strong><\/p>\n<p>A lei de Charles \u00e9 um caso especial da lei do g\u00e1s ideal.<\/p>\n<p>Ele afirma que o volume de uma massa fixa de um g\u00e1s \u00e9 diretamente proporcional \u00e0 temperatura.<\/p>\n<p>Esta lei se aplica aos gases ideais mantidos a uma press\u00e3o constante, onde apenas o volume e a temperatura podem mudar.<\/p>\n<p><strong>A lei de Charles \u00e9 expressa como:<\/strong><\/p>\n<p align=\"center\"><strong>V<\/strong><sub><strong>i<\/strong><\/sub><strong>\/T<\/strong><sub><strong>i<\/strong><\/sub><strong> = V<\/strong><sub><strong>f<\/strong><\/sub><strong>\/T<\/strong><sub><strong>f<\/strong><\/sub><\/p>\n<p><strong>Onde<\/strong><\/p>\n<p>V<sub>i<\/sub> = volume inicial<br \/>\nT<sub>i<\/sub> = temperatura absoluta inicial<br \/>\nV<sub>f<\/sub> = volume final<br \/>\nT<sub>f<\/sub> = temperatura absoluta final<\/p>\n<p>\u00c9 extremamente importante lembrar que as temperaturas s\u00e3o temperaturas absolutas medidas em Kelvin, N\u00c3O \u00b0C ou \u00b0F.<\/p>\n<p><strong>Fonte:<\/strong> chem.libretexts.org\/www.wisegeek.org\/www.thoughtco.com\/ch301.cm.utexas.edu\/www.scientificamerican.com\/www.iun.edu\/www.lexico.com\/www.universetoday.com<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Defini\u00e7\u00e3o A lei de Charles \u00e9 uma lei de g\u00e1s que afirma que os gases se expandem quando aquecidos. 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