RELATORIO N1 LICENCIATURA EM QUÍMICA - TRANSFORMAÇÃO ISOBARICA

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TOCANTINS 
IFTO CAMPUS PARAÍSO DO TOCANTINS 
CURSO LICENCIATURA EM QUÍMICA 
PROFESSOR SÉRGIO VIROLI 
DISCIPLINA QUÍMICA GERAL II 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO SOBRE TRANSFORMAÇÕES GASOSAS ISOBÁRICA 
 
 
 
 
DIVANES PEREIRA CAMPOS REIS 
ISILMAN LEMES DO NASCIMENTO 
LÁZARO AUGUSTO INÁCIO 
ROGÉRIO JÚNIOR ALVES ROCHA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARAÍSO DO TOCANTINS 
2021 
RESUMO 
 
O presente relatório refere-se a prática experimental realizada para estudo do comportamento 
de um gás confinado. Utilizando uma seringa de 20 mL estudamos o comportamento de um gás em 
função do seu volume e temperatura, mantendo constante a pressão ao longo do experimento e 
utilizando um cilindro graduado para determina todo o sistema, através dos dados obtidos foi possível 
analisar afim de verificação a lei Charles e Gay-Lussac: “em um sistema sob pressão constante, 
observa-se que o volume ocupado por determinada massa fixa de gás é diretamente proporcional à 
temperatura termodinâmica”, e construir um gráfico para analisar o comportamento do volume 
versus temperatura do gás confinado na seringa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO 04 
2. DESENVOLVIMENTO 05 
2.1 LEI DE CHARLES E GAY-LUSSAC 05 
2.2 TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA 05 
2.3 OBJETIVOS 07 
2.3.1 Objetivo Geral 07 
2.3.2 Objetivo Específicos 07 
2.4 METODOLOGIA 08 
2.5 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 08 
2.5.1 Materiais e Reagentes 08 
2.5.2 Procedimento 08 
3. RESULTADOS 09 
4. CONCLUSÃO 11 
 REFERÊNCIAS 12 
 ANEXOS 13 
4 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
As transformações gasosas consistem em submeter uma massa fixa de um gás a 
diferentes condições enquanto uma grandeza é mantida constante. Os tipos são: Transformação 
isobárica: mudança com pressão constante; Transformação isotérmica: mudança com 
temperatura constante; Transformação isocórica, isométrica ou isovolumétrica: mudança com 
volume constante (ÇENGEL; BOLES, 2013). 
As grandezas físicas associadas aos gases (pressão, temperatura e volume) são 
denominadas variáveis de estado e uma transformação sofrida por um gás corresponde a 
variação de pelo menos duas destas grandezas (HELOU; GUALTER; NEWTON, 2007). 
Uma transformação isobárica ocorre quando o gás está com uma pressão constante. Por 
exemplo, se for feito em um ambiente aberto, a transformação será isobárica, pois a pressão 
será a pressão atmosférica que não mudará, nesse caso, a temperatura e o volume é que variam. 
Dois cientistas principais estudaram como ocorre essa variação nas transformações 
isobáricas. O primeiro a relacionar o volume e a temperatura dos gases foi Jacques Charles 
(1746-1823), em 1787, e, depois, no ano de 1802, Joseph Gay-Lussac (1778-1850) quantificou 
essa relação (ATKINS; PAULA, 2008). 
O estudo dos gases foi difundido entre os séculos XVII e XIX por meio de cientistas 
que desenvolveram as leis dos gases. As leis foram obtidas através da manipulação das 
grandezas associadas e utilizando um modelo teórico chamado de gás perfeito, criado para 
estudar o comportamento de substâncias no estado gasoso, onde neste relatório será discutido 
sobre as transformações gasosas isotérmicas baseado em um roteiro experimental fornecido 
pelo professor da disciplina de química geral II. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. DESENVOLVIMENTO 
 
2.1 LEI DE CHARLES E GAY-LUSSAC 
 
A transformação isobárica é caracterizada por uma variação de volume e temperatura, 
mantendo-se a pressão constante. Esse tipo de transformação é descrito matematicamente pela 
lei de Charles e Gay-Lussac. Durante uma transformação isobárica, a temperatura e o volume 
são diretamente proporcionais, isto é, mantendo-se constante a pressão de um gás, o volume 
por ele ocupado aumentará de acordo com o aumento da temperatura desse gás (HELOU; 
GUALTER; NEWTON, 2007). 
Veja a fórmula utilizada pela lei de Gay-Lussac: 
 
Ti e Tf – temperatura inicial e final. 
 
2.2 TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA 
 
De acordo com a Lei de Gay-Lussac, a razão entre o volume e a pressão de um gás, 
durante uma transformação isobárica, é igual a uma constante (ATKINS; PAULA, 2008). Veja 
o exemplo de experimento a seguir. 
 
Figura 01 – Experimento Ilustrativo de Transformação Gasosa Isobárica. 
 
Fonte: https://static.biologianet.com/conteudo/images/2014/12/balao-na-garrafa.jpg. 
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-temperatura.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/lei-volumetrica-gay-lussac.htm
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O experimento do balão na garrafa para demonstrar a relação entre temperatura e 
volume, onde nesse experimento, a pressão manteve-se constante, mas quando aumentamos a 
temperatura (água quente), o volume da mistura gasosa (ar) dentro da garrafa PET também 
aumentou, ou seja, expandiu-se e fez o balão inflar. O contrário aconteceu quando diminuímos 
a temperatura (água gelada), isto é, a mistura gasosa contraiu-se e o volume ocupado por ela 
diminuiu. 
O que ocorreu nesse experimento? Esse é um exemplo de transformação isobárica e nos 
mostra o seguinte: “Em um sistema sob pressão constante, observa-se que o volume ocupado 
por determinada massa fixa de gás é diretamente proporcional à temperatura termodinâmica”. 
Essa lei é conhecida como a primeira lei de Charles e Gay-Lussac, pois ela foi inicialmente 
observada em 1787 pelo físico francês Jacques Charles (1746-1823) e, em 1802, foi 
quantificada pelo químico francês Joseph Gay-Lussac (1778-1850). 
Essa quantificação mostrou que se aumentarmos a temperatura para o dobro do seu valor 
inicial, o volume também aumentará exatamente o dobro, e se diminuirmos pela metade a 
temperatura, o volume ocupado pelo gás também diminuirá a metade. É importante ressaltar 
que isso só vale se a temperatura for a termodinâmica, isto é, na escala Kelvin (ATKINS; 
PAULA, 2008). 
Isso acontece porque o aumento da temperatura eleva também a energia cinética das 
moléculas ou átomos do gás, o que faz com que elas se movimentem ainda mais rapidamente, 
expandindo o volume. Mas quando a temperatura diminui, as partículas constituintes do gás 
movimentam-se mais lentamente, e o gás contrai-se (HELOU; GUALTER; NEWTON, 2007). 
Sempre que duas grandezas são diretamente proporcionais, matematicamente temos que 
a razão entre elas é igual a uma constante: 
V/T = k 
Para verificar se isso é verdade, considere os dados mostrados na tabela a seguir que 
foram obtidos em transformações isobáricas: 
 
Tabela 01 – Tabela com valores ilustrativos para uma experimentação Isobárica. 
 
Fonte: https://static.biologianet.com/conteudo/images/2014/12/transformacao-isobarica.jpg. 
 
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Colocando os dados mostrados acima em um gráfico, temos o seguinte: 
Gráfico 01 – Exemplo de Gráfico para Transformação isobárica. 
 
Fonte: https://static.biologianet.com/conteudo/images/2014/12/grafico-de-transformacao-isobarica.jpg. 
 
Em todos os gráficos de transformações isobáricas, obtemos uma reta, pois o volume 
varia proporcionalmente com a temperatura e vice-versa. Observe que o volume e a temperatura 
aumentaram proporcionalmente e que a relação V/T deu o mesmo valor em todos os casos, ou 
seja, é uma constante (ATKINS; PAULA, 2008). Com base nisso, podemos representar essa 
relação também da seguinte forma: 
Vinicial / Tinicial = Vfinal / Tfinal 
 
2.3 OBJETIVOS 
 
2.3.1 Objetivo Geral 
 
O objetivo geral da experimentação tratou sobre a distinção das transformações gasosas 
(isotérmicas, isobáricas e isovolumétricas), além de contribuir na construção e interpretação de 
gráficos das transformações gasosas. 
 
2.3.2 Objetivo Específicos 
 
• Estabelecer como funciona na prática a transformação gasosa isobárica; 
• Construção de gráfico de transformação isotérmica; 
• Realizar uma experiência variando a temperatura e o volume, mas mantendo a 
pressão constante.8 
 
 
 
 
2.4 METODOLOGIA 
 
O experimento foi realizado através de uma pesquisa descritiva quantitativa. Os dados 
foram coletados a partir da variação do volume do gás dentro de uma seringa de 20 mL pelo 
aumento da temperatura dentro da seringa. Os resultados foram quantificados e expostos em 
uma tabela. 
 
2.5 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
2.5.1 Materiais e Reagentes 
 
• Termômetro de -10ºC a 150ºC; 
• Seringa de 20 mL; 
• Cola instantânea; 
• Papel milimetrado. 
 
2.5.2 Procedimento 
 
1º - Puxe o embolo até a metade da seringa (preferencialmente em uma demarcação 
exata da graduação volumétrica); 
2º - Lacre a ponta da seringa com duas ou três gotas da cola instantânea; 
3º - Determine o volume do gás dentro da seringa em diferentes temperaturas; 
4º - Monte uma tabela para registrara variação do volume em relação a temperatura; 
5º - Preencha a tabela; 
6º - Construa um gráfico da variação do volume na seringa (L) em função da variação 
da temperatura do gás (Kº). 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. RESULTADOS 
 
Seguindo o roteiro do experimento, os valores encontrados foram os seguintes: 
 
TEMPERATURAS ENVOLVIDAS NO EXPERIMENTO COM SEUS 
RESPECTIVOS VOLUMES 
Temperatura (K) Volume (mL) 
 0ºC 4,5 mL 
 4ºC 4,6 mL 
 9ºC 4,7 mL 
29ºC 5,0 mL 
49ºC 5,3 mL 
69ºC 5,7 mL 
89ºC 5,9 mL 
100ºC 6,2 mL 
 
Logo após, todo o processo de experimentação, realizou-se o preenchimento da tabela 
de valores gerais, como expresso no roteiro do experimento, assim, obtivemos os seguintes 
valores para cada grandeza. 
 
Temperatura (K) Volume (L) Variação do Volume (L) Razão entre variação do volume pela 
temperatura 
273 ºK 0,0045 L 0 L 1 
277 ºK 0,0046 L 0,001 L 0,987 
282 ºK 0,0047 L 0,002 L 0,987 
302 ºK 0,0050 L 0,005 L 0,993 
322 ºK 0,0053 L 0,008 L 1 
342 ºK 0,0057 L 0,012 L 0,987 
362 ºK 0,0059 L 0,013 L 1,01 
373 ºK 0,0062 L 0,016 L 0,987 
 
Assim, foi possível evidenciar que, conforme o aumento da Temperatura (K) de água, o 
Volume (L) aumentam, mantendo-se a pressão constante, fatores estes que ocasionam o 
aumento do volume do gás do através do aumento da entropia. 
Para tal apreciação, é possível verificar esta afirmação no gráfico de transformação 
isobárica a seguir (gráfico 02). 
 
 
 
 
 
 
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Gráfico 02 – Transformação Isobárica. 
 
Fonte: Autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0,0045 0,0046 0,0047 0,0050 0,0053 0,0057 0,0059 0,0062
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
 (
ºK
)
VOLUME (L)
11 
 
 
 
4. CONCLUSÃO 
 
Através deste experimento foi possível evidenciar a relação das variáveis de estado com 
a termodinâmica e as transformações dos gases. Além disto, é imprescindível estabelecer uma 
ligação entre a teoria e a prática, uma vez que a prática reforça em vários aspectos os 
conhecimentos previamente adquiridos na teoria. 
Portanto, foi possível elucidar que a transformação gasosa isobárica depende de uma 
pressão constante, e faz relação direta com o volume e a temperatura de onde se está inserido, 
onde o “volume ocupado por uma determinada massa fixa de gás é diretamente proporcional à 
temperatura termodinâmica, ou seja, a massa do gás aumenta conforme a temperatura aumenta, 
podendo afirmar a verificação da lei de Charles e Gay-Lussac. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
ATKINS, P. W.; PAULA, Julio de. Físico-química. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. 
ÇENGEL, Y.A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7 ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
HELOU; GUALTER; NEWTON. Tópicos de Física, vol. 2. São Paulo: Editora Saraiva, 2007. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ANEXOS 
 
ATIVIDADE 
 
1. Quais são as variáveis de estado envolvidas nessa transformação gasosa? 
As variáveis de estados envolvidas nessa transformação, são a Temperatura (ºK) e Volume (L), 
sendo a pressão uma variável constante. 
 
2. Qual a variável de estado que se mantem constante nessa transformação 
gasosa? 
A pressão. 
 
3. Qual o nome da transformação gasosa ocorrida no experimento? 
Transformação Gasosa Isobárica. 
 
4. Explique porque o fenômeno segue a Primeira Lei de Charles e Gay-Lussac na 
qual em pressão constante a variação do volume é diretamente proporcional a 
variação da temperatura. 
De acordo com Lussac, quando um gás é colocado em um recipiente a uma pressão constante, 
verifica-se que, se o volume for modificado, ocorrerá um aumento proporcional da temperatura 
absoluta desse gás. De forma geral, segundo a lei de Gay-Lussac, volume e temperatura de um 
gás sempre serão diretamente proporcionais, desde que a pressão seja constante. Assim, 
aumentando o volume, aumenta-se a temperatura; diminuindo o volume, diminui-se a 
temperatura.