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Mudanças de estado dos gases

Thermodynamics Basic Theory Compressed Air Wiki Physics of Air Compressors

Um campo muito interessante da física é a termodinâmica, especialmente para compreender como funcionam os compressores de ar. Neste artigo falamos sobre as mudanças de estado dos gases, na sequência de nossa introdução à termodinâmica.

As cinco diferentes mudanças de estado

uma mudança no estado do gás

As mudanças de estado de um gás podem ser seguidas de um ponto para outro em um diagrama p/V. Para casos reais, são necessários três eixos para as variáveis ​​p, V e T. Com uma mudança de estado, somos movidos ao longo de uma curva tridimensional pela superfície no espaço p, V e T. No entanto, para simplificar, geralmente consideramos a projeção da curva em um dos três planos, sendo este geralmente o plano p/V. Cinco diferentes mudanças de estado podem ser consideradas:

  1. Processo isocórico (volume constante)
  2. Processo isobárico (pressão constante)
  3. Processo isotérmico (temperatura constante)
  4. Processo isentrópico (sem troca de calor com o ambiente)
  5. Processo politrópico (troca de calor completa com o ambiente)

O que é um processo isocórico?

fórmula para processo isocórico, volume constante

O aquecimento de um gás em um recipiente fechado é um exemplo de processo isocórico em volume constante.

O que é um processo isobárico?

fórmula para processo isobárico, pressão constante

O aquecimento de um gás em um cilindro com uma carga constante sobre o pistão é um exemplo de processo isobárico em pressão constante.

O que é um processo isotérmico?

fórmula para processo isotérmico, quantidade de calor e trabalho aplicado gradualmente removidos, temperatura constante

Se um gás em um cilindro for comprimido isotermicamente, uma quantidade de calor igual ao trabalho aplicado deve ser gradualmente removida. Isso não é prático, pois esse processo lento não pode ocorrer.

O que é um processo isentrópico?

fórmula para processo isentrópico, sem troca de calor, gás sendo comprimido ou expandido

Um processo isentrópico existe se um gás for comprimido em um cilindro totalmente isolado, sem qualquer troca de calor com o ambiente. Também pode existir se um gás for expandido através de um bocal tão rapidamente que não há tempo para uma troca de calor com o ambiente.

O que é um processo politrópico?

fórmula para processo politrópico

O processo isotérmico envolve uma troca de calor completa com o ambiente e o processo isotrópico não envolve troca de calor. Na realidade, todos os processos ocorrem em algum ponto entre esses extremos: o processo politrópico.
A relação para tal processo é:

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