Transformação isotérmica

Na segunda metade do século XVII, o físico irlandês Robert Boyle e o físico francês Edmé Mariotte estudaram, separada e independentemente, o comportamento de diversas amostras gasosas, mantendo constante a temperatura durante os ensaios. Desconhecendo os trabalhos de um e de outro, esta lei foi descoberta por Boyle em 1662 e por Mariotte em 1676. Nas suas experiências Boyle usou um tubo de vidro em forma de U, fechado numa das extremidades. Encerrou uma amostra de ar no ramo fechado e mediu o seu volume à pressão atmosférica, tendo verificado que o mercúrio, nessas condições, estacionava ao mesmo nível nos dois ramos. Introduzindo mercúrio no ramo aberto, a amostra é comprimida, diminuindo o seu volume.
Boyle verificou que, mantendo constante a temperatura, o aumento de pressão é acompanhado por uma diminuição do volume da amostra. Verificou ainda que as variações de pressão e volume apresentadas são tais que o produto da pressão pelo volume se mantém constante, isto é, pressão e volume são grandezas inversamente proporcionais: p ×€V = constante ou V = constante / p. Esta expressão é válida apenas para gases ideais.
A relação de proporcionalidade inversa é conhecida como a lei de Boyle-Mariotte e pode ser enunciada da seguinte forma: mantendo constante a temperatura, o volume de uma dada amostra de gás varia na razão inversa da sua pressão.

Os estudos mais relevantes sobre o comportamento dos gases remontam ao século XVII quando o físico e químico anglo-irlandêsRobert Boyle, em 1660, realizou diversas experiências com gases. Nas suas experiências, Boyle usou um tubo de vidro em forma de U, semelhante ao da figura, fechado numa das extremidades. Boyle encerrou uma amostra de ar no ramo fechado e mediu o seu volume à pressão atmosférica: o mercúrio, nestas condições, estaciona ao mesmo nível nos dois ramos. Introduzindo mais mercúrio no ramo aberto, a amostra de ar é comprimida, diminuindo o seu volume.
Verificou então que, mantendo constante a