04082021080930Termodinâmica (2).ppt
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1) A termodinâmica estuda as transformações entre diferentes formas de energia, como calor e trabalho. 2) Conceitos importantes incluem temperatura, calor, energia e como gases ideais se expandem com calor. 3) Transformações termodinâmicas como isotérmicas, isobáricas e adiabáticas afetam a energia, trabalho e calor de diferentes maneiras.
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- 2. • Termodinâmica é parte da Física que estuda as leis que regem as relações entre calor, trabalho e outras formas de energia, mais especificamente a transformação de um tipo de energia em outra, a disponibilidade de energia para a realização de trabalho e a direção das trocas de calor.
- 3. • Para entendermos a Termodinâmica, alguns conceitos têm que estar bem estruturados em nossas cabeças. São eles: • Temperatura: grau de agitação das moléculas. • Calor: troca de energia térmica entre os corpos. • Energia: capacidade de um corpo em realizar trabalho
- 6. Trabalho de um gás ideal (W) • Um gás contido num recipiente indeformável com um êmbolo é aquecido. Como as moléculas estarão mais agitadas, ocorrerá a expansão do gás. •W = p.ΔV
- 7. • Onde p é a pressão do gás (que deve ser constante para este tipo de análise) e ΔV é a variação do volume do gás (ΔV=d.A). • Note que, para este tipo de estudo do trabalho em um gás, a pressão deve ser constante (transformação isobárica). • O gás sofre uma expansão quando W>0 e, obrigatoriamente, ΔV>0. • O gás sofre uma contração quando W<0 e, obrigatoriamente, ΔV<0. • Se W=0 temos, obrigatoriamente, ΔV=0 (transformação isovolumétrica).
- 8. Calor • Se o gás recebe calor: Q>0 • Se o gás cede calor: Q<0 • Se não ocorre troca de calor: Q=0 (transformação adiabática).
- 9. Energia Interna ( Δ U) • É soma de todas as energias das moléculas do gás. Está relacionada à agitação das moléculas do gás, ou seja, relacionado à temperatura do gás. • Agitação (temperatura) das moléculas aumenta (ΔT>0): energia interna aumenta, ΔU>0 • Agitação (temperatura) das moléculas diminui (ΔT<0): energia interna diminui, ΔU<0 • Agitação (temperatura) das moléculas não muda (ΔT=0, transformação isotérmica): energia interna não muda, ΔU=0
- 15. Onde: • W = T = trabalho – J • Q = quantidade de calor – J • Δ U = Energia interna - J • p = pressão = N/m² = Pa • ΔV = variação do volume – m³ • 1 atm = 10^5 Pa
- 27. Sendo assim temos: q f q f q T T Q Q Q 1 ou 1
- 28. Onde : • Qq = quantidade de calor fonte quente – Joules / calorias • Qf = quantidade de calor da fonte fria – Joules / calorias • Tq = temperatura na fonte quente – K • Tf = temperatura na fonte fria – K • T = w = trabalho – Joules / calorias