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Lei de Boyle-Mariotte

Storyboard

A lei de Boyle-Mariotte estabelece que o produto de la pressão ($p$) e o volume ($V$) de um gás se mantém constante quando a temperatura absoluta e a quantidade de matéria não variam.

Isso significa que la pressão ($p$) varia inversamente proporcional a o volume ($V$).

>Modelo

ID:(1472, 0)



Mecanismos

Conceito

A lei de Boyle-Mariotte, também conhecida simplesmente como lei de Boyle, descreve a relação inversa entre a pressão e o volume de um gás a temperatura constante. Ela afirma que, para uma quantidade fixa de gás, quando a temperatura é mantida constante, a pressão do gás aumenta à medida que o volume diminui, e vice-versa. Isso significa que, se você comprimir um gás reduzindo seu volume, a pressão aumentará proporcionalmente, e se você expandir o volume, a pressão diminuirá proporcionalmente. Essa relação é fundamental para entender o comportamento dos gases e é expressa matematicamente pelo produto da pressão e do volume sendo uma constante para uma quantidade de gás dada a temperatura constante.

ID:(15254, 0)



Variação de volume e pressão

Conceito

La pressão ($p$) é gerada quando as partículas de gás colidem com a superfície do recipiente de gás. Como la temperatura absoluta ($T$) é constante, a energia das partículas não varia e os impactos delas com as superfícies do recipiente de gás não variarão no impulso transferido. No entanto, o número de impactos depende do número de partículas próximas à superfície, que por sua vez é proporcional ao la concentração de partículas ($c_n$) do gás.



Por outro lado, a densidade é inversamente proporcional a o volume ($V$), resultando na seguinte relação:

$p \propto c_n \propto \displaystyle\frac{1}{V}$

ID:(9602, 0)



Relação volume e pressão

Descrição

Em um gás, se tanto la temperatura absoluta ($T$) quanto o número de partículas ($N$) forem mantidos constantes, observa-se que o volume ($V$) e la pressão ($p$) variam de forma inversamente proporcional. Sempre que o volume ($V$) é reduzido, la pressão ($p$) aumenta, e vice-versa,

$p \propto \displaystyle\frac{1}{V}$



como ilustrado no gráfico a seguir:



A relação entre o número de partículas ($N$) e la temperatura absoluta ($T$) é que seu produto é igual a uma constante da lei de Boyle ($C_b$), o que corresponde à lei de Boyle [1], em homenagem ao seu descobridor Robert Boyle:

$ p V = C_b $

Às vezes falamos da lei Boyle-Mariotte, lembrando o físico francês Edme Mariotte que descobriu a mesma lei de forma independente em 1676. [1] "New Experiments Physico-Mechanical, Touching the Spring of the Air, and Its Effects" (Novos experimentos físico-mecânicos, tocando a mola do ar e seus efeitos), Robert Boyle, Oxford: impresso por H. Hall, Printer to the University, para Tho. Robinson (1660).

ID:(9531, 0)



Robert Boyle

Descrição

Robert Boyle foi um cientista irlandês nascido em 1627. Ele é considerado um dos fundadores da química moderna e é conhecido por suas contribuições no campo do comportamento dos gases. A relação entre Robert Boyle e a Lei de Boyle se deve ao fato de que ele formulou essa lei no século XVII. A Lei de Boyle estabelece que, à temperatura constante, o volume de um gás é inversamente proporcional à sua pressão. Boyle realizou experimentos que comprovaram essa relação e lançaram as bases para a compreensão do comportamento dos gases.

ID:(1657, 0)



Mudança de estado de um gás ideal de acordo com a lei de Boyle

Conceito

A lei de Boyle estabelece que, com la temperatura absoluta ($T$) constante, o produto de la pressão ($p$) e o volume ($V$) é igual a la constante da lei de Boyle ($C_b$):

$ p V = C_b $



Isso significa que, se um gás passar de um estado inicial (la pressão no estado inicial ($p_i$) e o volume no estado i ($V_i$)) para um estado final (la pressão em estado final ($p_f$) e o volume no estado f ($V_f$)), mantendo la temperatura absoluta ($T$) constante, ele deve sempre cumprir a lei de Boyle:

$p_i V_i = C_b = p_f V_f$



Portanto, tem-se que:

$ p_i V_i = p_f V_f $

ID:(15688, 0)



Equivalente à lei de Boyle para densidades

Conceito

Se, em uma mudança isotérmica em que o conteúdo não varia, la pressão no estado inicial ($p_i$), la pressão em estado final ($p_f$), o volume no estado i ($V_i$) e o volume no estado f ($V_f$) estão relacionados por:

$ p_i V_i = p_f V_f $



Então, podemos introduzir la densidade ($\rho$), que, junto com la massa ($M$) e o volume ($V$), satisfaz:

$ \rho \equiv\displaystyle\frac{ M }{ V }$



O que nos leva a la densidade no estado i ($\rho_i$) e la densidade no estado f ($\rho_f$) como:

$\displaystyle\frac{ p_i }{ \rho_i } = \displaystyle\frac{ p_f }{ \rho_f }$

ID:(15687, 0)



Modelo

Conceito


ID:(15313, 0)



Lei de Boyle-Mariotte

Modelo

A lei de Boyle-Mariotte estabelece que o produto de 5224 e 5226 de um gás se mantém constante quando a temperatura absoluta e a quantidade de matéria não variam. Isso significa que 5224 varia inversamente proporcional a 5226.

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$C_b$
C_b
Constante da lei de Boyle
J
$\rho_f$
rho_f
Densidade no estado f
kg/m^3
$\rho_i$
rho_i
Densidade no estado i
kg/m^3
$M$
M
Massa
kg
$p_f$
p_f
Pressão em estado final
Pa
$p_i$
p_i
Pressão no estado inicial
Pa
$V_f$
V_f
Volume no estado f
m^3
$V_i$
V_i
Volume no estado i
m^3

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações

A lei de Boyle estabelece que, com la temperatura absoluta ($T$) constante, o produto de la pressão ($p$) e o volume ($V$) igual a la constante da lei de Boyle ($C_b$):

$ p V = C_b $



Isso significa que, se um g s passar de um estado inicial (la pressão no estado inicial ($p_i$) e o volume no estado i ($V_i$)) para um estado final (la pressão em estado final ($p_f$) e o volume no estado f ($V_f$)), mantendo la temperatura absoluta ($T$) constante, ele deve sempre cumprir a lei de Boyle:

$p_i V_i = C_b = p_f V_f$



Portanto, tem-se que:

$ p_i V_i = p_f V_f $

(ID 3491)

Se, em uma mudan a isot rmica em que o conte do n o varia, la pressão no estado inicial ($p_i$), la pressão em estado final ($p_f$), o volume no estado i ($V_i$) e o volume no estado f ($V_f$) est o relacionados por:

$ p_i V_i = p_f V_f $



Ent o, podemos introduzir la densidade ($\rho$), que, junto com la massa ($M$) e o volume ($V$), satisfaz:

$ \rho \equiv\displaystyle\frac{ M }{ V }$



O que nos leva a la densidade no estado i ($\rho_i$) e la densidade no estado f ($\rho_f$) como:

$\displaystyle\frac{ p_i }{ \rho_i } = \displaystyle\frac{ p_f }{ \rho_f }$

(ID 8834)


Exemplos

A lei de Boyle-Mariotte, tamb m conhecida simplesmente como lei de Boyle, descreve a rela o inversa entre a press o e o volume de um g s a temperatura constante. Ela afirma que, para uma quantidade fixa de g s, quando a temperatura mantida constante, a press o do g s aumenta medida que o volume diminui, e vice-versa. Isso significa que, se voc comprimir um g s reduzindo seu volume, a press o aumentar proporcionalmente, e se voc expandir o volume, a press o diminuir proporcionalmente. Essa rela o fundamental para entender o comportamento dos gases e expressa matematicamente pelo produto da press o e do volume sendo uma constante para uma quantidade de g s dada a temperatura constante.

(ID 15254)

La pressão ($p$) gerada quando as part culas de g s colidem com a superf cie do recipiente de g s. Como la temperatura absoluta ($T$) constante, a energia das part culas n o varia e os impactos delas com as superf cies do recipiente de g s n o variar o no impulso transferido. No entanto, o n mero de impactos depende do n mero de part culas pr ximas superf cie, que por sua vez proporcional ao la concentração de partículas ($c_n$) do g s.



Por outro lado, a densidade inversamente proporcional a o volume ($V$), resultando na seguinte rela o:

$p \propto c_n \propto \displaystyle\frac{1}{V}$

(ID 9602)

Em um g s, se tanto la temperatura absoluta ($T$) quanto o número de partículas ($N$) forem mantidos constantes, observa-se que o volume ($V$) e la pressão ($p$) variam de forma inversamente proporcional. Sempre que o volume ($V$) reduzido, la pressão ($p$) aumenta, e vice-versa,

$p \propto \displaystyle\frac{1}{V}$



como ilustrado no gr fico a seguir:



A rela o entre o número de partículas ($N$) e la temperatura absoluta ($T$) que seu produto igual a uma constante da lei de Boyle ($C_b$), o que corresponde lei de Boyle [1], em homenagem ao seu descobridor Robert Boyle:

$ p V = C_b $

s vezes falamos da lei Boyle-Mariotte, lembrando o f sico franc s Edme Mariotte que descobriu a mesma lei de forma independente em 1676. [1] "New Experiments Physico-Mechanical, Touching the Spring of the Air, and Its Effects" (Novos experimentos f sico-mec nicos, tocando a mola do ar e seus efeitos), Robert Boyle, Oxford: impresso por H. Hall, Printer to the University, para Tho. Robinson (1660).

(ID 9531)

Robert Boyle foi um cientista irland s nascido em 1627. Ele considerado um dos fundadores da qu mica moderna e conhecido por suas contribui es no campo do comportamento dos gases. A rela o entre Robert Boyle e a Lei de Boyle se deve ao fato de que ele formulou essa lei no s culo XVII. A Lei de Boyle estabelece que, temperatura constante, o volume de um g s inversamente proporcional sua press o. Boyle realizou experimentos que comprovaram essa rela o e lan aram as bases para a compreens o do comportamento dos gases.

(ID 1657)

A lei de Boyle estabelece que, com la temperatura absoluta ($T$) constante, o produto de la pressão ($p$) e o volume ($V$) igual a la constante da lei de Boyle ($C_b$):

$ p V = C_b $



Isso significa que, se um g s passar de um estado inicial (la pressão no estado inicial ($p_i$) e o volume no estado i ($V_i$)) para um estado final (la pressão em estado final ($p_f$) e o volume no estado f ($V_f$)), mantendo la temperatura absoluta ($T$) constante, ele deve sempre cumprir a lei de Boyle:

$p_i V_i = C_b = p_f V_f$



Portanto, tem-se que:

$ p_i V_i = p_f V_f $

(ID 15688)

Se, em uma mudan a isot rmica em que o conte do n o varia, la pressão no estado inicial ($p_i$), la pressão em estado final ($p_f$), o volume no estado i ($V_i$) e o volume no estado f ($V_f$) est o relacionados por:

$ p_i V_i = p_f V_f $



Ent o, podemos introduzir la densidade ($\rho$), que, junto com la massa ($M$) e o volume ($V$), satisfaz:

$ \rho \equiv\displaystyle\frac{ M }{ V }$



O que nos leva a la densidade no estado i ($\rho_i$) e la densidade no estado f ($\rho_f$) como:

$\displaystyle\frac{ p_i }{ \rho_i } = \displaystyle\frac{ p_f }{ \rho_f }$

(ID 15687)


(ID 15313)


ID:(1472, 0)