En isobar transformation sker när gasen har ett konstant tryck. Om det till exempel görs i en öppen miljö kommer transformationen att vara isobar eftersom trycket kommer att vara atmosfärstryck som inte kommer att förändras.
I detta fall varierar temperatur och volym. Två ledande forskare har studerat hur denna variation i isobariska omvandlingar sker. Den första som berättade gasernas volym och temperatur var Jacques Charles (1746-1823) 1787, och sedan kvantifierade Joseph Gay-Lussac (1778-1850) detta förhållande år 1802.
Således uppstod en lag som förklarar de isobara transformationerna av gaser, som blev känd som Charles / Gay-Lussac-lagen. Det anges enligt följande:
"I ett system med konstant tryck är volymen för en fast massa av en gas direkt proportionell mot temperaturen."
Det betyder att om vi fördubblar temperaturen kommer den volym som gasen upptar också att fördubblas. Å andra sidan, om vi sänker temperaturen, minskar också gasvolymen i samma proportion.
Detta kan ses i ett mycket enkelt experiment. Om vi placerar en ballong i flaskans hals kommer en fast luftmassa att fångas. Om vi doppar den här flaskan i en skål med isvatten tappar ballongen. Nu, om vi lägger den i en skål med varmt vatten, fylls ballongen.
Detta beror på att när temperaturen ökar ökar den kinetiska energin hos gasmolekylerna och hastigheten med vilken de rör sig ökar också. Således expanderar gasen, ökar volymen den upptar och ballongen blåses upp. Motsatsen inträffar när vi sänker temperaturen och lägger den i kallt vatten.
Detta förhållande mellan temperatur och volym i isobara transformationer ges av följande förhållande:
V = k
T
"k" är en konstant, vilket kan ses i följande graf:
Observera att V / T-förhållandet alltid ger en konstant:
_V_ =_2V_ = _4V_
100 200 400
Således kan vi etablera följande förhållande för isobariska transformationer:
Vförsta = VSlutlig
Tförsta TSlutlig
Det betyder att när det sker någon förändring av gastemperaturen vid konstant tryck kan vi ta reda på dess volym genom detta matematiska uttryck. Motsatsen är också sant, med vetskap om gasens volym får vi reda på vilken temperatur den är vid. Se ett exempel:
"En gasmassa upptar en volym på 800 cm3 vid -23 ° C, vid ett givet tryck. Vad registreras temperaturen när gasmassan vid samma tryck upptar en volym på 1,6 l? ”
Upplösning:
Data:
Vförsta = 800 cm3
Tförsta = -23 ºC, tillägg till 273 har vi 250 K (Kelvin)
VSlutlig = 1,6 L.
TSlutlig = ?
* Först måste vi lämna volymen på samma enhet. Det är känt att 1 dm3 motsvarar 1 liter. som en 1 dm3 är samma som 1000 cm3, verkar det som om 1 liter = 1 000 cm3:
1 L 1000 cm3
x 800 cm3
x = 0,8 L.
* Nu ersätter vi formelvärdena och hittar det slutliga temperaturvärdet:
Vförsta = VSlutlig
Tförsta TSlutlig
0,8_ = 1,6
250 TSlutlig
0,8 TSlutlig = 250. 1,6
TSlutlig = 400
0,8
TSlutlig = 500K
* Vi flyttar till Celsius-skalan och har:
T (K) = T (° C) + 273
500 = T (° C) + 273
T (° C) = 500 - 273
T (° C) = 227 ° C
Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isobarica.htm