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
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