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

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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.

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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

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R = Rendimento da máquina de Carnot

T1 = Temperatura da fonte quente em Kelvin (K)

T2 = Temperatura da fonte fria em Kelvin (K)