Termodinâmica
É a área da física que se estudam os processos que permitem a conservação de calor em trabalho ou vice-versa.
Energia interna de um gás
Representado por U
É a soma das energias cinética e potencial das partículas que constituem um gás
A energia interna ser sempre uma grandeza positiva. Já a variação da energia interna pode assumir valores diferentes
Trabalho em uma transformação gasosa
U = Energia interna da massa gasosa
N = Número de mols do gás
T = Sua temperatura absoluta (em Kelvin)
R = Constante universal dos gases perfeitos
Se o gás sofrer uma expansão, o êmbolo se deslocará no mesmo sentido da força. Portanto, o trabalho será positivo e o gás realizou trabalho sobre o meio externo.
Se o gás sofrer uma contração, o êmbolo se deslocará no sentindo oposto da força. Nesse caso, o trabalho é negativo e o gás recebeu trabalho do meio externo.
Primeira Lei da Termodinâmica
Numa expansão isobárica, o volume e a temperatura aumentam.
princípio da conservação de energia
Ela faz com que um sistema possa conservar e transferir energia, ou seja, a energia pode sofrer aumento, diminuição ou permanecer constante.
Q = τ + ΔU
Q = Calor
T = Trabalho
ΔU = Variação da energia interna
Seu fundamento é: o calor (Q) resulta da soma de trabalho (τ) com a variação da energia interna (ΔU)
ΔU = Q - W
ΔU = Variação da energia interna
Q = Calor
W = Trabalho
Transformações da cíclicas
É uma sequência de transformações gasosas em que, no final de cada transformação, o gás retorna ao seu estado inicial de Pressão, Temperatura e Volume.
Segunda Lei da Termodinâmica
Trata da transferência de energia térmica
Indica as trocas de calor que têm tendência para igualar temperaturas diferentes (equilíbrio térmico), acontece de forma espontânea.
QB = Calor não transformado em trabalho
QA = Calor fornecido por aquecimento
η = Rendimento
Ciclo de Carnot
ciclo particular de transformações termodinâmicas de um gás ideal.
composto por duas transformações isotérmicas e duas transformações adiabáticas.
Teorema de Carnot
"Nenhuma máquina térmica que opere entre duas dadas fontes, às temperaturas T1 e T2, podem ter maior rendimento que uma máquina de Carnot operando entre estas mesmas fontes."
Para o cálculo do rendimento de uma máquina de Carnot
R = Rendimento da máquina de Carnot
T1 = Temperatura da fonte quente em Kelvin (K)
T2 = Temperatura da fonte fria em Kelvin (K)