{"id":163983,"date":"2022-08-12T15:27:43","date_gmt":"2022-08-12T17:27:43","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=163983"},"modified":"2023-03-13T10:39:10","modified_gmt":"2023-03-13T12:39:10","slug":"processo-isobarico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/quimica\/processo-isobarico","title":{"rendered":"Processo isob\u00e1rico"},"content":{"rendered":"<p><strong>Processo isob\u00e1rico &#8211; Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n<p>Um\u00a0<strong>processo isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0\u00e9 uma mudan\u00e7a de processo termodin\u00e2mico no estado de uma certa quantidade de mat\u00e9ria na qual a press\u00e3o permanece constante.<\/p>\n<p>O que pode mudar \u00e9 uma ou mais de suas vari\u00e1veis de estado. Se o calor \u00e9 transferido para o sistema, o trabalho \u00e9 realizado e a energia interna do sistema tamb\u00e9m muda.<\/p>\n<p>Em um diagrama press\u00e3o-volume, ele conduz uma linha horizontal de acordo com a lei dos gases ideais.<\/p>\n<p>O\u00a0<strong>processo isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0\u00e9 governado pela lei de Charles. De acordo com a lei de Charles, para uma massa fixa de g\u00e1s ideal a press\u00e3o constante, o volume \u00e9 diretamente proporcional \u00e0 temperatura Kelvin.<\/p>\n<p>Os\u00a0<strong>processos isob\u00e1ricos<\/strong>\u00a0s\u00e3o regulados pela primeira lei da termodin\u00e2mica.<\/p>\n<p><strong>Nesses processos, o aumento da energia \u00e9 igual ao aumento da entalpia menos a press\u00e3o multiplicada pelo aumento do volume:<\/strong>\u00a0E = H &#8211; P \u00b7 V.<\/p>\n<p>N\u00e3o confundir com processos isot\u00e9rmicos, que s\u00e3o realizados a press\u00e3o constante ou com processos adiab\u00e1ticos, que n\u00e3o trocam calor. Nesses processos, pode ocorrer uma mudan\u00e7a de press\u00e3o.<\/p>\n<p>Quando o processo \u00e9 feito em volume constante, \u00e9 chamado de processo isoc\u00f3rico.<\/p>\n<p><strong>Processo isob\u00e1rico &#8211; O que \u00e9<\/strong><\/p>\n<p>Um\u00a0<strong>processo isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0\u00e9 um tipo de processo termodin\u00e2mico no qual a press\u00e3o do sistema permanece constante.<\/p>\n<p>Um\u00a0<strong>processo isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0\u00e9 um processo termodin\u00e2mico no qual a press\u00e3o permanece constante.<\/p>\n<p>Isso geralmente \u00e9 obtido permitindo que o volume se expanda ou se contraia de forma a neutralizar quaisquer mudan\u00e7as de press\u00e3o que seriam causadas pela transfer\u00eancia de calor.<\/p>\n<p>O termo<strong>\u00a0isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0vem do grego iso, que significa igual, e baros, que significa peso.<\/p>\n<p>Em um processo isob\u00e1rico, normalmente h\u00e1 mudan\u00e7as internas de energia. O trabalho \u00e9 realizado pelo sistema e o calor \u00e9 transferido, de modo que nenhuma das grandezas da primeira lei da termodin\u00e2mica se reduz facilmente a zero.<\/p>\n<p><strong>No entanto, o trabalho a uma press\u00e3o constante pode ser facilmente calculado com a equa\u00e7\u00e3o:\u00a0<\/strong>W = p * V<\/p>\n<p><strong>Como W \u00e9 o trabalho, p \u00e9 a press\u00e3o (sempre positiva) e V \u00e9 a varia\u00e7\u00e3o de volume, podemos ver que h\u00e1 dois resultados poss\u00edveis para um processo isob\u00e1rico:<\/strong><\/p>\n<blockquote><p>Se o sistema se expande (<strong>V\u00a0<\/strong>\u00e9 positivo), ent\u00e3o o sistema realiza trabalho positivo (e vice-versa).<br \/>\nSe o sistema se contrair (<strong>V\u00a0<\/strong>\u00e9 negativo), ent\u00e3o o sistema realiza trabalho negativo (e vice-versa).<\/p><\/blockquote>\n<p><strong>Processo isob\u00e1rico &#8211; Exemplos<\/strong><\/p>\n<p>Se voc\u00ea tem um cilindro com um pist\u00e3o pesado e aquece o g\u00e1s nele, o g\u00e1s se expande devido ao aumento de energia. Isso est\u00e1 de acordo com a lei de Charles &#8211; o volume de um g\u00e1s \u00e9 proporcional \u00e0 sua temperatura.<\/p>\n<p>O pist\u00e3o ponderado mant\u00e9m a press\u00e3o constante. Voc\u00ea pode calcular a quantidade de trabalho realizado conhecendo a varia\u00e7\u00e3o do volume do g\u00e1s e da press\u00e3o.<\/p>\n<p>O pist\u00e3o \u00e9 deslocado pela mudan\u00e7a no volume do g\u00e1s enquanto a press\u00e3o permanece constante.<\/p>\n<p>Se o pist\u00e3o estivesse fixo e n\u00e3o se movesse enquanto o g\u00e1s era aquecido, a press\u00e3o aumentaria em vez do volume do g\u00e1s. Este n\u00e3o seria um processo isob\u00e1rico, pois a press\u00e3o n\u00e3o era constante.<\/p>\n<p>O g\u00e1s n\u00e3o poderia produzir trabalho para deslocar o pist\u00e3o.<\/p>\n<p>Se voc\u00ea remover a fonte de calor do cilindro ou at\u00e9 mesmo coloc\u00e1-lo em um freezer para que ele perca calor para o ambiente, o g\u00e1s encolher\u00e1 em volume e puxar\u00e1 o pist\u00e3o pesado com ele, mantendo a press\u00e3o constante. Isso \u00e9 trabalho negativo, o sistema se contrai.<\/p>\n<p><strong>Processo isob\u00e1rico e diagramas de fases<\/strong><\/p>\n<p>Em um diagrama de fases, um processo isob\u00e1rico apareceria como uma linha horizontal, uma vez que ocorre sob press\u00e3o constante. Este diagrama mostraria a que temperaturas uma subst\u00e2ncia \u00e9 s\u00f3lida, l\u00edquida ou vapor para uma faixa de press\u00f5es atmosf\u00e9ricas.<\/p>\n<p><strong>Processos Termodin\u00e2micos<\/strong><\/p>\n<p>Nos\u00a0<strong>processos termodin\u00e2micos<\/strong>, um sistema tem uma mudan\u00e7a na energia e isso resulta em mudan\u00e7as na press\u00e3o, volume, energia interna, temperatura ou transfer\u00eancia de calor.<\/p>\n<p>Em processos naturais, muitas vezes mais de um desses tipos est\u00e3o em a\u00e7\u00e3o ao mesmo tempo.<\/p>\n<p>Al\u00e9m disso, nos sistemas naturais, a maioria desses processos tem uma dire\u00e7\u00e3o preferencial e n\u00e3o s\u00e3o facilmente revers\u00edveis.<\/p>\n<blockquote><p><strong>Processo adiab\u00e1tico &#8211;<\/strong>\u00a0sem transfer\u00eancia de calor para dentro ou para fora do sistema.<br \/>\n<strong>Processo isoc\u00f3rico &#8211;<\/strong>\u00a0sem altera\u00e7\u00e3o de volume, caso em que o sistema n\u00e3o funciona.<br \/>\n<strong>Processo isob\u00e1rico &#8211;<\/strong>\u00a0nenhuma mudan\u00e7a na press\u00e3o.<br \/>\n<strong>Processo isot\u00e9rmico &#8211;<\/strong>\u00a0sem mudan\u00e7a de temperatura.<\/p><\/blockquote>\n<p><strong>Processo Isob\u00e1rico:\u00a0<\/strong>Primeira Lei da Termodin\u00e2mica, Press\u00e3o Constante<\/p>\n<p><strong>Processo isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0\u00e9 um\u00a0<strong>processo termodin\u00e2mico<\/strong>\u00a0que ocorre a press\u00e3o constante.<\/p>\n<p><strong>Isob\u00e1rico\u00a0<\/strong>\u00e9 derivado do grego \u201cIso\u201d e \u201cBaros\u201d, que significa \u201cIgual Press\u00e3o\u201d. Como resultado, quando o volume \u00e9 aumentado ou reduzido, a press\u00e3o constante \u00e9 obtida.<\/p>\n<p>Isso efetivamente cancela quaisquer altera\u00e7\u00f5es de press\u00e3o causadas pela transmiss\u00e3o de calor.<\/p>\n<p>Quando o calor \u00e9 fornecido a um sistema em um processo isob\u00e1rico, algum trabalho \u00e9 realizado. H\u00e1, no entanto, uma mudan\u00e7a na energia interna do sistema. Como resultado, nenhuma quantidade, conforme definida pela primeira regra da termodin\u00e2mica, se torna zero.<\/p>\n<p>O\u00a0<strong>processo isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0tamb\u00e9m \u00e9 conhecido como\u00a0<strong>processo de press\u00e3o constante<\/strong>.<\/p>\n<p><strong>Processo isob\u00e1rico &#8211; Sistema<\/strong><\/p>\n<p>Muitas vezes, o sistema do qual queremos extrair calor para realizar trabalho \u00e9 um g\u00e1s.<\/p>\n<p><strong>Quando um g\u00e1s se expande, quanto trabalho ele realiza sobre a vizinhan\u00e7a?<\/strong><\/p>\n<p>Considere um g\u00e1s ideal em um cilindro com um pist\u00e3o m\u00f3vel. O g\u00e1s ocupa um volume V, a temperatura \u00e9 T e a press\u00e3o \u00e9 P. Suponha que o pist\u00e3o tenha uma \u00e1rea de se\u00e7\u00e3o transversal A.<\/p>\n<p>Suponha que o g\u00e1s se expanda em uma pequena quantidade e o pist\u00e3o se mova em uma pequena quantidade. O g\u00e1s exerce uma for\u00e7a F = PA no pist\u00e3o e, portanto, realiza um trabalho W = Fy no pist\u00e3o.<\/p>\n<p align=\"center\"><strong>W = Fy = PAy = PV<\/strong><\/p>\n<p><strong>W<\/strong>\u00a0\u00e9 a varia\u00e7\u00e3o de volume do g\u00e1s.\u00a0<strong>W<\/strong>\u00a0\u00e9 positivo porque o g\u00e1s se expande. (Se o g\u00e1s est\u00e1 sendo comprimido, ent\u00e3o\u00a0<strong>W<\/strong>\u00a0\u00e9 negativo e o trabalho \u00e9 realizado sobre o g\u00e1s.)<\/p>\n<p align=\"center\"><img decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-163986\" src=\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2022\/08\/Proces1.jpg\" alt=\"\" width=\"157\" height=\"243\" \/><\/p>\n<p align=\"left\">Se o volume do g\u00e1s mudar de V1 para V2, ent\u00e3o o trabalho total realizado pelo g\u00e1s depende de como exatamente a press\u00e3o varia durante o processo de expans\u00e3o.<\/p>\n<p align=\"left\"><sub><img decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-163987\" src=\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2022\/08\/Proces2.jpg\" alt=\"\" width=\"85\" height=\"23\" \/>j<\/sub>. Somamos o trabalho realizado durante um grande n\u00famero de pequenas mudan\u00e7as de volume.<\/p>\n<p align=\"center\"><img decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-163988\" src=\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2022\/08\/Proces3-300x109.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"109\" srcset=\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2022\/08\/Proces3-300x109.jpg 300w, https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2022\/08\/Proces3.jpg 551w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p align=\"left\">Se a press\u00e3o e o volume s\u00e3o conhecidos em cada etapa do processo de expans\u00e3o, ent\u00e3o o trabalho pode ser representado como a \u00e1rea sob a curva em um diagrama PV.<\/p>\n<p>Um\u00a0<strong>processo adiab\u00e1tico<\/strong>\u00a0\u00e9 um processo durante o qual nenhum calor entra ou sai do sistema.<\/p>\n<p>Temos ent\u00e3o U = -W, ou seja, i.e. W \u00e9 igual \u00e0 mudan\u00e7a em uma propriedade f\u00edsica do sistema.<\/p>\n<p>Uma propriedade f\u00edsica do sistema depende apenas do estado do sistema (P, V, T), n\u00e3o da forma como o sistema foi colocado nesse estado.<\/p>\n<p>Na pr\u00e1tica, existem duas maneiras diferentes de evitar a transfer\u00eancia de calor.<\/p>\n<blockquote><p><strong>a)<\/strong>\u00a0Proporcionar um isolamento t\u00e9rmico muito bom do sistema.<br \/>\n<strong>b)<\/strong>\u00a0Complete o processo em um intervalo de tempo muito curto, de modo que n\u00e3o haja tempo para transfer\u00eancia de calor apreci\u00e1vel.<\/p><\/blockquote>\n<p>O processo de combust\u00e3o dentro de um motor de carro \u00e9 essencialmente adiab\u00e1tico por esse motivo.<\/p>\n<p>Um\u00a0<strong>processo isob\u00e1rico<\/strong>\u00a0\u00e9 um processo que ocorre a press\u00e3o constante.<\/p>\n<p>Temos ent\u00e3o W = P(V<sub>2<\/sub>\u00a0&#8211; V<sub>1<\/sub>).<\/p>\n<p>Se a press\u00e3o de um g\u00e1s ideal for mantida constante, ent\u00e3o a temperatura deve aumentar \u00e0 medida que o g\u00e1s se expande. (PV\/T = constante.) O calor deve ser adicionado durante o processo de expans\u00e3o.<\/p>\n<p>Definimos a entalpia H do sistema pela equa\u00e7\u00e3o H = U + PV.<\/p>\n<p>A entalpia \u00e9 uma propriedade f\u00edsica do sistema. Depende apenas do estado do sistema (energia interna, press\u00e3o, volume), n\u00e3o de como chegou a esse estado.<\/p>\n<p>A entalpia tem as dimens\u00f5es de energia e a unidade SI de entalpia \u00e9 Joule.<\/p>\n<p>Para um processo isob\u00e1rico escrevemos U = Q &#8211; W = Q &#8211; P(V<sub>2<\/sub>\u00a0&#8211; V<sub>1<\/sub>), ou, reorganizando os termos, H = Q.<\/p>\n<p>Esta express\u00e3o, frequentemente usada em qu\u00edmica, pode ser considerada a forma isob\u00e1rica da primeira lei.<\/p>\n<p>H = Q s\u00f3 vale para processos isob\u00e1ricos. As rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas (incluindo as biol\u00f3gicas) geralmente ocorrem a press\u00e3o constante, e ent\u00e3o Q \u00e9 igual \u00e0 mudan\u00e7a em uma propriedade f\u00edsica do sistema.<\/p>\n<p>Um\u00a0<strong>processo isovolum\u00e9trico ou isom\u00e9trico<\/strong>\u00a0ocorre a volume constante.<\/p>\n<p>Ent\u00e3o W = 0 e U = Q.<\/p>\n<p>Todo o calor adicionado ao sistema vai aumentar sua energia interna.<\/p>\n<p>Um\u00a0<strong>processo isot\u00e9rmico<\/strong>\u00a0ocorre a temperatura constante.<\/p>\n<p>Como a energia interna de um g\u00e1s \u00e9 apenas uma fun\u00e7\u00e3o de sua temperatura, U = 0 para um processo isot\u00e9rmico.<\/p>\n<p>Para a expans\u00e3o isot\u00e9rmica de um g\u00e1s ideal temos W = nRT ln(V<sub>2<\/sub>\/V<sub>1<\/sub>).<\/p>\n<p>W \u00e9 positivo se V<sub>2\u00a0<\/sub>&gt; V<sub>1<\/sub>. Como U = 0, o calor transferido para o g\u00e1s \u00e9 Q = W.<\/p>\n<p><strong>Fonte:<\/strong>\u00a0solar-energy.technology\/www.chemeurope.com\/www.wartsila.com\/labman.phys.utk.edu\/collegedunia.com<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Processo isob\u00e1rico &#8211; Defini\u00e7\u00e3o Um\u00a0processo isob\u00e1rico\u00a0\u00e9 uma mudan\u00e7a de processo termodin\u00e2mico no estado de uma certa quantidade de mat\u00e9ria na qual a press\u00e3o permanece constante. O que pode mudar \u00e9 uma ou mais de suas vari\u00e1veis de estado. 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