Calculadora de Compressão e Expansão Adiabática (Gás Ideal)
Temperatura e pressão finais e trabalho quando um gás ideal é comprimido ou expandido tão depressa que não entra nem sai calor, com o resultado isotérmico para comparação.
Resultados
A linha tracejada marca o valor que escreveu.
O que faz esta ferramenta
Numa variação adiabática não há troca de calor, e por isso todo o trabalho vai para a energia interna do gás ou sai dela: comprima-o e aquece, deixe-o expandir e arrefece. Comprimir o ar dez vezes, de 10 L para 1 L, leva-o de 20 °C a cerca de 460 °C e a pressão a cerca de 25 vezes — o aquecimento que um motor diesel usa para inflamar o combustível sem faísca. A bomba de bicicleta que aquece e o spray que arrefece ao disparar são o mesmo efeito. As relações supõem um gás ideal e um processo reversível e sem atrito; a transformação real é um pouco diferente.
Fórmula
T₂ = T₁ (V₁ ÷ V₂)^(γ−1) · P₂ = P₁ (V₁ ÷ V₂)^γ · W = (P₂V₂ − P₁V₁) ÷ (γ − 1)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
gs | Tipo de gás | — |
p1 | Pressão inicial | kPa |
t1 | Temperatura inicial | °C |
v1 | Volume inicial | L |
v2 | Volume depois da variação | L |
T2 | Temperatura final | °C |
P2 | Pressão final | kPa |
W | Trabalho realizado sobre o gás (negativo quando se expande) | J |
PI | Pressão se a temperatura tivesse ficado igual | kPa |
N | Quantidade de gás | mol |
Exemplo resolvido
- Tipo de gás2
- Pressão inicial101,325 kPa
- Temperatura inicial20 °C
- Volume inicial10 L
- Volume depois da variação1 L
- Temperatura final463,2 °C
- Pressão final2545,2 kPa
- Trabalho realizado sobre o gás (negativo quando se expande)3829,8 J
- Pressão se a temperatura tivesse ficado igual1013,3 kPa
- Quantidade de gás0,4157 mol
Limitações
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- Misturar unidades é a causa de erro mais comum. Converta todos os valores para as unidades indicadas ao lado de cada campo antes de calcular.