Termodinâmica

Termodinâmica é a ciência que

trata das trocas de energia entre

um sistema e o meio externo

Trabalho

Fh S

A

.

. .

.

.

F S

V A h A S

VS

A

VF

A

p V

V2 > V1 V > 0 > 0

V2 < V1 V < 0 < 0

V2 = V1 V = 0 = 0

Gás realizou trabalho

Gás recebeu trabalho

Não houve trabalho

pressão

volume

A

pA

v1

B

v2

A = b x h A = v x p = An

pressão

volume

A

p1

A

v1

B

v2

p2CD

AB = p1 (v2 - v1)

BC = nulo

CD = p2 (v1 - v2)

DA = nulo

= An

ABCDA = AB + BC + CD +DA

Energia InternaDepende da

temperatura

absoluta (K).

•U↑ => T↑ =>U > 0

•U↓ => T↓ =>U < 0

•U = const. => T = const. =>ΔU = 0

nRTU2

3

TnRU 2

3

aumenta) (U 00 UT

diminui) (U 00 UT

constante) (U 00 UT Isotérmica

Princípio da Conservação da Energia.

A energia não se cria, não se perde e sim se

transforma.

Q = U +

Q Quantidade de calor (J)

ΔU Variação de energia interna (J)

Trabalho (J)

Máquinas térmicas: operando em ciclos, retiram calor de uma

fonte quente, convertem parte deste calor em trabalho e rejeitam o restante

para uma fonte fria. Ex: máquinas a vapor, motor a combustão

FONTE QUENTE (T1)

FONTE FRIA (T2)

Trabalho ()

Q1

Q2

= Q1 - Q2

1

2

1 Q

Q - 1

Q

Rendimento de uma

máquina térmica ()

1

1 2

1

2

1

2

1

1

1máx

Q

Q Q

Q

Q

Q

T

T

1

2aLei da Termodinamica

1

21T

TMAX

A máquina ideal de CarnotDuas isotermas (AB e

CD)

Duas adiabáticas (BC

e DA)

Aprofundamento:Ar condicionado

Máquina Frigorífica: Máquinas térmicas que

transformam W → Q

Máquinas frigoríficas: São dispositivos que transferem calor de uma

fonte fria (congelador), para uma fonte quente (meio externo) as custas de trabalho

FONTE QUENTE (T1)

FONTE FRIA (T2)

Trabalho()

Q1

Q2

Eficiência de uma

máquina frigrífica (e):

2Q

e

Refrigerador

Bomba de calor

12: compressão adiabática em um compressor

23: processo de rejeição de calor a pressão constante

34: estrangulamento em uma válvula de expansão (com a respectiva queda de pressão)

41: absorção de calor a pressão constante, no evaporador

Ciclo Refrigerador

(gasolina)

Ciclo Otto

Motor Diesel