Por que a lei de Boyle é um exemplo de lei limite?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado da questão pergunta por que a Lei de Boyle é um exemplo de lei limite. Estamos falando de física, mais especificamente de termodinâmica e leis dos gases. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é a Lei de Boyle, o que significa uma lei limite e como elas se relacionam.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é a Lei de Boyle. Ela diz que, para uma quantidade fixa de gás a temperatura constante, o volume P times V = constante do gás é inversamente proporcional à pressão P propto 1V . Isso pode ser escrito como:
Ou, de forma mais conhecida:

Passo 3

Agora, o que é uma lei limite? Basicamente, uma lei limite descreve o comportamento de um sistema sob certas condições extremas ou específicas. É uma simplificação que funciona bem dentro de um intervalo limitado de situações.

Passo 4

Então, por que a Lei de Boyle é uma lei limite? Porque ela é válida quando a temperatura do gás permanece constante e o gás se comporta de maneira ideal. Ou seja, ela descreve o comportamento do gás apenas dentro dessas condições específicas, sem considerar variações de temperatura ou interações intermoleculares complexas.

Passo 5

Em outras palavras, a Lei de Boyle é uma aproximação que funciona bem para gasses ideais sob temperatura constante. Quando saímos desse cenário, como ao aumentar a temperatura ou considerar forças entre as moléculas, precisamos de outras leis mais gerais, como a Equação de Estado dos Gases ideais:
PV = nRT
onde é a quantidade de matéria e é a constante dos gases.

Resposta

A Lei de Boyle é um exemplo de lei limite porque descreve o comportamento de um gás ideal sob condições específicas de temperatura constante, funcionando como uma aproximação válida dentro desse conjunto restrito de condições.

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