Aula 67 — Transformação Isométrica e Equação Geral dos Gases

O professor pergunta: "uma panela de pressão fechada (volume fixo) é aquecida no fogão. O que acontece com a pressão lá dentro?" Ouvir hipóteses.

Perguntar por que a panela de pressão tem uma válvula de segurança, se o volume dela não muda. Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): achar que, sem mudança de volume, não pode haver mudança de pressão perigosa.

Apresentação dos slides 2 a 8: transformação isométrica (V constante) segue a Lei de Charles, P/T = constante, logo P1/T1 = P2/T2 — aquecer um gás em volume fixo aumenta a pressão proporcionalmente à temperatura absoluta. Resolução explícita do obstáculo do Momento 2: mesmo sem o volume mudar, aquecer o gás aumenta a energia cinética das partículas, que colidem com mais força contra as paredes — por isso a panela de pressão precisa de uma válvula que libera gás antes que a pressão fique perigosamente alta. Em seguida, síntese das três leis particulares (Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Charles) numa única Equação Geral dos Gases: (P1·V1)/T1 = (P2·V2)/T2, válida quando P, V e T mudam simultaneamente entre dois estados, para uma quantidade fixa de gás.

O professor resolve um problema em que as três variáveis mudam ao mesmo tempo, usando a Equação Geral dos Gases passo a passo. Em duplas, os alunos resolvem um segundo problema semelhante, proposto pelo professor.

Aplicação individual (ou em duplas) da lista de exercícios de fixação (seção 8 deste plano). O professor circula pela sala, corrigindo quem tenta aplicar uma lei particular (só P/T ou só V/T) num problema em que as três variáveis mudam.

Retomar a pergunta do Momento 1: aquecer um gás em volume fixo aumenta a pressão proporcionalmente à temperatura absoluta (Lei de Charles), e é por isso que panelas de pressão têm válvula de segurança. Reforçar a Equação Geral dos Gases como síntese das três leis anteriores.