O que é transformação isotérmica?

Um gás é caracterizado por três propriedades, denominadas variáveis de estado, que são: pressão, volume e temperatura. Quando uma ou mais dessas variáveis sofre alteração, ocorre uma transformação gasosa, que pode ser classificada como isotérmica, isovolumétrica ou isobárica.

Denomina-se transformação isotérmica a transformação gasosa em que a temperatura do sistema permanece constante, ocorrendo variações apenas na pressão e no volume do gás.

Essa transformação também recebe o nome de Lei de Boyle-Mariotte — denominação dada em homenagem a Boyle, químico irlandês que, em 1660, enunciou uma lei que afirmava que, em uma determinada amostra de gás ideal, o produto da pressão pelo volume ocupado pelo gás é constante quando a temperatura não varia, e também em homenagem a Mariotte, físico francês que, em 1676, descobriu de forma independente a mesma lei.

Em síntese, a lei que descreve o comportamento de um gás durante uma transformação isotérmica pode ser enunciada da seguinte forma:

“Na transformação isotérmica, a pressão exercida por uma amostra de gás ideal é inversamente proporcional à sua variação de volume.”

A partir dessa lei, podemos concluir que, ao aumentar a pressão de uma massa de gás, ocorrerá uma diminuição do volume ocupado por ele e vice-versa. Sendo assim, o produto entre essas duas grandezas permanecerá constante.

Matematicamente, a Lei de Boyle-Mariotte pode ser descrita pela expressão:

P . v = constante

Como o produto entre a pressão e o volume é constante, podemos concluir que:

p₁ . V₁ = p₂ . V₂

Além disso, essa lei também é representada graficamente:

Esse gráfico representa a relação entre a variação de pressão e a variação de temperatura durante uma transformação isotérmica

A representação gráfica da transformação isotérmica é uma hipérbole. Quanto maior o produto p.V dessa transformação, mais afastada essa hipérbole ficará dos eixos do gráfico. O nome dado a essa curva representada no gráfico é Isoterma.

Por Mariane Mendes
Graduada em Física