Relatório de termodinâmica - lei de charles

Pontifícia Universidade Católica de Goiás

A Lei de Charles

Data: 24/08/2012
Docente: Marçal
Discentes:

Curso: Química
Turma: C01
Disciplina: Termodinâmica

Introdução
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.
A tradução em linguagem matemática da lei de Charles resulta em V/T = k [pic]V [pic]T, a pressão constante (k é uma constante; no caso de se tratar de um gás ideal, k = nR/p). Assim, pode-se estabelecer uma relação entre os valores iniciais de volume (Vi) e temperatura (Ti) de uma massa fixa de gás, a uma dada pressão, com os valores finais (Vf e Tf, respectivamente) após expansão ou contracção isobárica (pressão constante). Atendendo a que Vi/Ti = k = Vf/Tf, então:

[pic]
Este comportamento de expansão dos gases com o aumento da temperatura foi descoberto em 1787 por Jacques Charles, um matemático, inventor e balonista francês. Em rigor, os princípios que conduziram Charles a esta descoberta foram descritos um século antes pelo inventor de instrumentos científicos e físico francês Guillaume Amontons. A experiência de Charles consistiu no enchimento de 5 balões com igual volume de diferentes gases. Posteriormente, aumentou a temperatura de cada balão até 353 K (80 ºC) e constatou que todos eles tinham aumentado o seu volume em igual quantidade, o que induzia uma relação de proporcionalidade entre o volume e a temperatura dos gases estudados. No entanto, foi o químico e físico francês Joseph Louis Gay-Lussac quem, em 1802[1], publicou, pela primeira vez, a ocorrência deste fenómeno. Baseou-se no trabalho de Charles, a quem faz referência e atribui a autoria da descoberta,