Lei de Gay-Lussac

Referência : Lima, L.S., (2014) Lei de Gay-Lussac, Rev. Ciência Elem., V2(2):178
Autor: Luis Spencer Lima
Editor: Jorge Gonçalves
DOI: [http://doi.org/10.24927/rce2014.178]

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A lei de Gay-Lussac representa um caso particular da lei dos gases ideais. Refere-se à forma como a pressão e a temperatura de uma dada massa de gás variam, mantendo-se o volume constante. Assim, a lei de Gay-Lussac pode ser enunciada da seguinte forma:

A volume constante, a pressão exercida por uma massa fixa de gás é directamente proporcional à sua temperatura absoluta.

Do enunciado da lei, depreende-se que, em linguagem matemática, p/T = k $\rightarrow$ p $\propto$ T, a volume constante (k é uma constante; no caso de se tratar de um gás ideal, k = nR/V). É possível estabelecer uma relação entre os valores iniciais de pressão (p_i) e temperatura (T_i) de uma dada massa de gás com os correspondentes valores finais (p_f e T_f, respectivamente) após pressurização/despressurização ou aquecimento/arrefecimento, a volume constante. Atendendo ao facto que p_i/T_i = k = p_f/T_f, facilmente se conclui que:

${p_i \over T_i}={p_f \over T_f}\ \Leftrightarrow\ {p_i \over p_f}={T_i \over T_f} \ \Leftrightarrow\ p_i\,T_f=p_f\,T_i$

A relação entre estas variáveis foi observada e publicada em 1802^[1] pelo químico e físico francês Joseph Louis Gay-Lussac, na sequência do seu estudo do comportamento dos gases. Este estudo baseou-se no trabalho desenvolvido cerca de duas décadas antes pelo matemático, inventor e balonista francês Jacques Charles, a quem atribui a autoria da descoberta da relação entre o volume e a temperatura de uma dada massa de gás, a pressão constante, que viria a ser conhecida como lei de Charles. A relação entre a pressão e a temperatura de uma massa de gás, a volume constante, traduzida matematicamente pela equação (1), é conhecida actualmente como lei de Gay-Lussac. Frequentemente, as duas leis mencionadas são designadas por leis de Charles e Gay-Lussac, dada a óbvia relação entre estas. À semelhança da lei de Charles, também a lei de Gay-Lussac permitiu a Joseph Gay-Lussac e a Lord Kelvin estabelecer um valor de zero absoluto de temperatura, o que resultou no aparecimento da escala de temperatura absoluta ou escala Kelvin.

Referências

1. J. L. Gay-Lussac, Ann. Chim. 43 (1802) 137; excertos em versão inglesa disponíveis em http://web.lemoyne.edu/~giunta/gaygas.html, consultado em 07/12/2009.

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Criada em 30 de Dezembro de 2009
Revista em 14 de Setembro de 2010
Aceite pelo editor em 14 de Setembro de 2010