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Resumo de Física - Estudo dos Gases

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Transformações gasosas
Transformação isotérmica – (T constante)
Na transformação isotérmica a pressão é inversamente 
proporcional ao volume ocupado pelo gás. 
Transformação isovolumétrica, isométrica ou 
isocórica - (V constante)
Na transformação isovolumétrica a pressão é diretamente 
proporcional à temperatura absoluta do gás. 
Transformação isobárica - (p constante)
Na transformação isobárica o volume ocupado pelo gás 
é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta.
Transformações cíclicas
Em uma transformação cíclica tem-se: 
Transformações:
AB : expansão isotérmica
BC : expansão adiabática
CD : compressão isotérmica
DA : compressão adiabática
Q = ∆U + W
Q = ∆U + W
Q = ∆U + W
Q = ∆U + W
Rendimento de uma Máquina de Carnot (máximo)
Com base na análise matemática deste ciclo Carnot 
concluiu que:
Primeira lei da termodinâmica
Lei da conservação da energia
Segunda lei da termodinâmica
É importante lembrar que é impossível 
que uma máquina térmica transforme 
integralmente o calor em trabalho.
dicas do vestibular Confira estas e outras dicas em nosso site:www.energia.com.br
Dicas elaboradas
pelo professor Coelho
do Sistema de Ensino Energia.
Estudo dos Gases
pp
VV
T
T
Equação geral dos gases
A condição térmica de um gás é caracterizada pelas 
variáveis de estado: pressão, volume e temperatura.
.p V = n R T. .
Obs.: a temperatura deverá ser
medida na escala kelvin.
.p V = p V2.1 1 2
p1
T1
p2
T2
=
V1
T1
V2
T2
=
Resolução de quaisquer exercícios sobre 
transformações gasosas
Basta simplificar a característica que for constante.
Variação da energia interna
A soma das energias das moléculas de um gás (energia 
cinética média, energia potencial de configuração e 
energia cinética de rotação) é chamada de ENERGIA 
INTERNA (U).
Em um gás perfeito monoatômico a variação da 
energia interna é função da variação da sua 
temperatura absoluta.
.p V n R T1 . .1 1 1
. . .p V n R T2 2 2 2
=
p1 T1V1 p2 T2V2
.∆U = n R T. ∆3
2
Expansão Compressão
Trabalho Termodinâmico
O gás realiza 
trabalho sobre 
o meio externo 
W(+) 
O meio externo 
realiza trabalho 
sobre o gás 
W(–) 
p
VV2V1
<
W+
W = área
N
p
V2 V1 V
<
W–
W = área
N
p
V
W = área interna
N
p = p , V1 = V e T = T ∆U = 02 1 2 1 2 ciclo
W
W
W+ motor
W– refrigerador
Q = ∆U + W
máquina
térmica
W = Q – Q1 2
fonte
quente
fonte
fria
Q1 Q2
Rendimento de uma máquina de térmica
Q 2
Q1
η = 1 –
Lembrar: Nenhuma máquina térmica possui 
rendimento maior ou igual a 100%.
A
B
C
D
Q1
T1
Q2 T2
Ciclo de Carnot
p
V
Q 2
Q1
T 2
T1
= η = 1 – Carnot
T 2
T1
Importante: 
. O ciclo de Carnot é reversível.
As temperaturas T e T devem ser 1 2
utilizadas na escala kelvin.
O rendimento de um ciclo de Carnot 
depende exclusivamente das temperaturas 
da fonte quente e da fonte fria.
. 
. 
W+
W+
W–
W–
∆U = 0
∆U = 0
Q = 0
Q = 0
o gás recebe calor
o gás resfria
o gás perde calor
o gás aquece
T > T1 2
T1
p2
V1V2
p1T2
T1 T2
p p
p1
T2
p2
T1T T
V
V
p2
p1
T1V1 T2V2
p V
V1
T2
V2
T1T T
p
V
W
W
0
0
0
0
o gás 
absorve 
calor
expansãoPositivo
Negativo
Zero
o gás 
libera 
calor
compressão
transformação 
adiabática
T = T1 2
(p V1 1 = p V )2 2
transformação 
isovolumétrica
o gás
resfria
.( p V )
o gás
aquece
.( p V )
Q ∆U W

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