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Gases são substâncias que estão no estado físico gasoso da matéria e que têm como principal característica a existência de grandes espaços vazios entre as partículas.

Em razão disso, as moléculas que compõem os gases interagem muito pouco umas com as outras.

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exemplos de mistura gasosas?

exemplos de misturas gasosas que podemos encontrar no dia a dia são o gás de cozinha, que se trata, na verdade, de uma mistura dos gases propano (C₃H₈) e butano (C₄H₁₀); e os cilindros usados para respiração por alpinistas e mergulhadores, que são misturas gasosas de nitrogênio e oxigênio, como o ar, mas enriquecidos ...

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A equação de Clapeyron é uma expressão matemática que relaciona grandezas como pressão (P), volume (V), temperatura (T) e o número de partículas (n) que compõem um gás perfeito ou ideal.

"A equação de Clapeyron é derivada de três leis empíricas, isto é, leis que foram determinadas a partir de experimentos. Tais leis explicam o comportamento dos gases em transformações gasosas isovolumétricas (lei de Gay-Lussac), isobáricas (lei de Charles) e isotérmicas (lei de Boyle)."

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Na transformação isotérmica a temperatura da massa fixa de um gás é mantida constante, enquanto pressão e volume variam.

A temperatura é a grandeza que mede o grau de agitação das moléculas, ou seja, sua energia cinética.

Este tipo de transformação foi estudado por Robert Boyle (1627-1691), que formulou a lei:

“Quando a temperatura de um gás é constante, a pressão do gás é inversamente proporcional ao seu volume.”

A Lei de Boyle é expressa matematicamente da seguinte forma:

Onde,

P: pressão do gás;
V: volume do gás;
K: constante de temperatura.

Se reduzirmos o volume ocupado por um gás em um recipiente, a pressão exercida por suas moléculas dobrará.

"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:"

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A transformação isobárica é um processo termodinâmico no qual a pressão de um sistema permanece constante. Esse tipo de transformação é comum em sistemas que estão em contato com um ambiente que mantém uma pressão constante, como um pistão móvel em um cilindro.

Conceito:

Pressão Constante: Durante uma transformação isobárica, a pressão do sistema não muda.

-Trabalho Realizado: O trabalho realizado pelo ou sobre o sistema pode ser calculado pela fórmula \( W = P \Delta V \), onde \( P \) é a pressão constante e \( \Delta V \) é a variação de volume.

- Variação de Energia Interna: A energia interna do sistema pode mudar devido ao calor adicionado ou removido e ao trabalho realizado.

### Fórmula:

A relação fundamental para uma transformação isobárica é dada pela Lei de Charles, que relaciona volume e temperatura:

\[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} \]

onde \( V_1 \) e \( V_2 \) são os volumes inicial e final, e \( T_1 \) e \( T_2 \) são as temperaturas inicial e final, respectivamente.

### Aplicação:

- **Máquinas Térmicas**: Em motores de combustão interna, como os motores de carros, a transformação isobárica ocorre durante a fase de expansão dos gases.

- **Sistemas de Aquecimento e Resfriamento**: Em sistemas de ar condicionado e refrigeradores, processos isobáricos são utilizados para manter a pressão constante enquanto o volume e a temperatura variam.

- **Estudos de Gases Ideais**: Em laboratórios, transformações isobáricas são usadas para estudar o comportamento de gases ideais e reais sob diferentes condições de temperatura e volume.

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Conceito: Uma transformação isotérmica é um processo termodinâmico no qual a temperatura do sistema permanece constante. Isso ocorre quando um sistema troca calor com o ambiente de forma que a temperatura interna não varie.

Fórmula:Para um gás ideal, a relação entre pressão (P) e volume (V) durante uma transformação isotérmica é dada pela Lei de Boyle:\[ P \cdot V = \text{constante} \]Ou, em termos de estados inicial e final:\[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \]Onde:- \( P_1 \) e \( V_1 \) são a pressão e o volume iniciais.- \( P_2 \) e \( V_2 \) são a pressão e o volume finais.

Aplicação: Transformações isotérmicas são comuns em sistemas onde a temperatura é controlada, como em:-

Máquinas térmicas: Ciclos de Carnot, que são ideais para maximizar a eficiência.

Compressão de gases: Em compressores onde a temperatura é mantida constante para evitar superaquecimento.

Expansão de gases: Em processos industriais onde a temperatura precisa ser controlada para manter a qualidade do produto.Esses processos são fundamentais em engenharia e física, especialmente no estudo de gases ideais e termodinâmica.

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Conceito: Uma transformação isovolumétrica (ou isocórica) é um processo termodinâmico no qual o volume do sistema permanece constante. Como o volume não muda, o trabalho realizado pelo ou sobre o sistema é zero, e qualquer troca de energia ocorre na forma de calor.

Fórmula: Na transformação isovolumétrica, a relação entre pressão (\(P\)) e temperatura (\(T\)) é dada pela Lei de Charles:\[\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\]Onde:- \(P_1\) e \(P_2\) são as pressões inicial e final.- \(T_1\) e \(T_2\) são as temperaturas inicial e final (em Kelvin).A variação de energia interna (\(\Delta U\)) é igual ao calor (\(Q\)) trocado, pois o trabalho (\(W\)) é zero:\[\Delta U = Q\]

Aplicação: Transformações isovoluméticas são comuns em sistemas fechados onde o volume é fixo, como em cilindros de motores de combustão interna durante certas fases do ciclo ou em recipientes selados. Também são relevantes no estudo de gases ideais e em processos termodinâmicos onde o volume é mantido constante.

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https://www.todamateria.com.br/transformacoes-gasosas/#:~:text=Os%20tipos%20s%C3%A3o%3A,isovolum%C3%A9trica%3A%20mudan%C3%A7a%20com%20volume%20constante.

https://brasilescola.uol.com.br/amp/quimica/transformacoes-gasosas.htm

https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm