Lei de Charles

A Lei de Charles é uma lei dos gases perfeitos. Esta lei diz respeito às transformações isobáricas, isto é, aquelas que se processam a pressão constante, cujo enunciado é o seguinte: À pressão constante, o volume de uma determinada massa de gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta. essa relação de proporcionalidade pode ser descrita como: V T = constante {\displaystyle {\frac {V}{T}}={\mbox{constante}}} Jacques Charles observou, em 1787, que todos os gases têm aproximadamente o mesmo coeficiente de dilatação volumétrica β ≈ 1/273 °C-1. Isto, em 1802, foi verificado experimentalmente com maior precisão por Joseph Gay-Lussac. O valor atualmente aceito é: β ≈ 1 273 , 15 ∘ C − 1 {\displaystyle \beta \approx {\frac {1}{273{,}15}}\,^{\circ }\!{\text{C}}^{-1}} Logo, sabendo da equação de dilatação volumétrica descrita por Δ V = V − V 0 = V 0 β Δ T {\displaystyle \Delta {V}=V-V_{0}={V_{0}}{\beta }\Delta {T}} , onde: β é o coeficiente de dilatação volumétrica V0 é o volume do gás correspondente a 0 °C V é o volume do gás à temperatura ΔT na escala Celsius T0 = 273,15 K T = ΔT + 273,15 K, sempre à pressão constante P = 1 atm. Assim, podemos manipular algebricamente a equação acima: V − V 0 V 0 = β Δ T → V V 0 − 1 = β Δ T {\displaystyle {\frac {V-V_{0}}{V_{0}}}={\beta }\Delta {T}\to {\frac {V}{V_{0}}}-{1}={\beta }\Delta {T}} Como β ≈ 1/273 °C-1, podemos substituir na equação acima e continuar com a operação algébrica: V V 0 = 1 273 , 15 Δ T + 1 {\displaystyle {\frac {V}{V_{0}}}={\frac {1}{273{,}15}}\Delta {T}+{1}} V V 0 = Δ T + 273 , 15 273 , 15 {\displaystyle {\frac {V}{V_{0}}}={\frac {\Delta {T+273{,}15}}{273{,}15}}} Assim como definido anteriormente, T0 = 273,15 K e T = ΔT + 273,15 K e sendo ΔT a...