Într - o transformare izotermă, variația volumului și a presiunii de un anumit gaz, dar temperatura constantă; de aici și originea denumirii izoterme (greacă: iso = egal; termo = căldură).
Oamenii de știință Boyle și Mariotte, în mod izolat, au efectuat experimente similare și rezultatul obținut a fost: pe măsură ce crește presiunea, volumul gazului scade.
Gândiți-vă, de exemplu, la pistonul unei seringi. Dacă aplicăm presiune externă pe acest piston, adică dacă creștem presiunea, volumul de aer ocupat în interiorul seringii va scădea și invers.
Volumul și presiunea sunt invers proporționale: în panoul din stânga, presiunea este mică, iar volumul ocupat de aer este mare. În dreapta, când se aplică o presiune mai mare asupra pistonului seringii, volumul scade.
Acesta nu este un caz izolat, este ceva care se repetă cu regularitate comună pentru gaze. Prin urmare, acest fapt a fost afirmat sub forma unei legi, care poate fi descrisă după cum urmează:
| Legea lui Boyle sau Legea lui Boyle-Mariotte: La temperatură constantă, volumul ocupat de o masă fixă a unui gaz este invers proporțional cu presiunea acestuia. |
Aceasta înseamnă că, dacă dublăm presiunea unui gaz, volumul acestuia se va înjumătăți și așa mai departe. Când două astfel de cantități sunt invers proporționale, produsul lor este o constantă; astfel, matematic, această relație poate fi reprezentată după cum urmează:
| P.V = k |
Unde k = constantă.
Astfel, dacă într-o primă situație avem valoarea presiunii unui anumit gaz ca P1 și volumul respectiv ca V1, atunci trebuie să:
| P1. V1 = k |
Dacă creștem această presiune la P2, volumul său va fi schimbat și la V2 și din nou va trebui să:
| P2 . V2 = k |
Astfel, ajungem la concluzia:
| P1. V1 = P2. V2 |
Această constanță poate fi văzută prin exemplul dat în tabelul de mai jos, al presiunilor și volumelor unui gaz cu o masă fixă:
Graficând aceste valori, vom vedea formarea unei curbe.
Reprezentarea grafică a unei transformări izoterme va fi întotdeauna o hiperbolă, indiferent de valorile presiunii și volumului și temperaturii la care a fost efectuat experimentul. Această hiperbolă se numește izotermă; deci, după cum se poate observa în graficul de mai jos, diferite temperaturi dau naștere la izoterme diferite.
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isotermica-ou-lei-boyle.htm
