Lei de charles

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Bacharelado em Química Tecnológica
Laboratório de Termodinâmica I

Determinação da relação do volume com a temperatura de uma amostra de ar à pressão constante (Lei de Charles).

Belo Horizonte, 02 de abril de 2013.
Introdução
O físico francês Jacques Alexandre César Charles realizou estudos sobre gases que resultaram em importantes descobertas. Dentre elas, concluiu que havia um crescimento proporcional no volume de qualquer gás ao ser aquecido, equivalente a 1/273 de seu valor inicial a 0ºC. Desta forma, pôde postular que a zero kelvin, que correspondem a aproximadamente -273ºC, o volume encerrado por um gás seria igual a zero. Mais tarde o cientista inglês kelvin denomina isto como sendo o zero absoluto1.
A lei de Charles constitui um caso particular da lei dos gases ideais. Refere-se à forma como o volume de uma massa fixa de gás varia proporcionalmente com a temperatura, mantendo-se a pressão constante. Desta forma, a Lei de Charles pode ser enunciada da seguinte forma:
A pressão constante, o volume de uma dada massa de gás varia proporcionalmente com o valor da sua temperatura absoluta.
Um gás confinado em um sistema fechado cujo volume pode variar, sem que sua pressão varie, conforme mostra a figura 01. Figura 01: sistema fechado de volume variável mantido a pressão constante
A variação no volume é linear. Matematicamente, a lei de Charles é expressa:
V = k.T
Sendo k uma constante de proporcionalidade. O gráfico VxT a seguir representa a função V = k.T A equação acima pode ser usada para calcular o efeito de uma mudança de temperatura sobre o volume de uma amostra de gás à pressão constante. Isolando a constante k, obtêm-se k= (V/t), observa-se que um gás a