termodinâmica aplicada à agricultura - a1

Termodinâmica - Van Wylen, Borgnakke, Sonntag

Fundamentos da TermodinâmicaTradução da 7ª Edição Americana

Capítulo 2Alguns Conceitos e Definições

Termodinâmica - Van Wylen, Borgnakke, Sonntag

Um sistema termodinâmico é definido quando se trata de uma quantidade de massa fixa;

Um volume de controle é especificado quando a análise envolve fluxos de massa.

Calor

Trabalho

Termodinâmica Macroscópica Termodinâmica Clássica

Termodinâmica Microscópica Termodinâmica Estatística

Efeitos gerais;Valores médios de grupos de moléculas;Podem ser sentidos e medidos.

Probabilidade de ocorrer o efeito;Valores médios de partículas;Modelos teóricos de moléculas.

Ex.: PressãoForça média de um gás (quantas moléculas? Não sei...muiiitasss!!) em relação ao tempo que atua em uma certa área.

Ex.: PressãoMudança da quantidade de movimento de um número específico de moléculas que colidem com uma área.

ESTADO E PROPRIEDADES DE UMA SUBSTÂNICAFASE

Sólido

Líquido

Gasoso

ESTADO E PROPRIEDADES DE UMA SUBSTÂNICAÁGUA EM FASE GASOSA

12 km, -45 oC, 0,22 barÁgua em Fase

Gasoso/Estado 3

Em cada fase uma substância pode existir em várias pressões e temperaturas (ESTADOS). Um estado é descrito por certas propriedades macroscópicas , por exemplo: temperatura/massa específica/pressão).

6 km, -15 oC, 0,5 barÁgua em Fase

Gasoso/Estado 2

0.5 km, 20 oC, ~1 barÁgua em Fase

Gasosa/Estado 1

PROPRIEDADES DE UMA SUBSTÂNICA

PROPRIEDADES INTENSIVAS PROPRIEDADES EXTENSIVAS

PRESSÃO;

TEMPERATURA;

VISCOSIDADE;

MASSA ESPECÍFICA;

PONTO DE FUSÃO;

PONTO DE EBULIÇÃO.

MASSA;

VOLUME;

ENTROPIA;

ENTALPIA;

ENERGIA INTERNA;

CAPACIDADE TÉRMICA.

Não Depende da Massa Depende da Massa

EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO

Equilíbrio térmico Equilíbrio mecânico

Equilíbrio implica que uma dada propriedade é a mesma para todo o sistema.

QUANDO UM SISTEMA ESTÁ EM EQUILÍBRIO, EM RELAÇÃO A TODAS AS POSSÍVEIS MUDANÇAS DE ESTADO, O SISTEMA ESTÁ EM

EQUILÍBRIO TERMODINÂMICA.

PROCESSO TERMODINÂMICO

Um processo de quase-equilíbrio é aquele em que o desvio do equilíbrio termodinâmico é infinitesimal e todos os estados pelos quais o sistema passa durante o processo podem ser considerados como estados de equilíbrio.

Quando uma propriedade de um sistema é alterada, diz-se que ocorreu uma mudança de estado. O caminho definido pela sucessão de estados que o sistema percorre é chamado de PROCESSO.

OS PROCESSOS REAIS PODEM SER MODELADOS COMO PROCESSOS DE QUASE EQUILÍBRIO

DURANTE UM PROCESSO UM SISTEMA NÃO ESTÁ EM EQUILÍBRIO

CICLO TERMODINÂMICO

QUANDO UM SISTEMA EM UM DADO ESTADO INICIAL, PASSA POR CERTO NÚMERO DE MUDANÇAS DE ESTADO (OU PROCESSOS) E RETORNA PARA O ESTADO INICIAL, DIZ-SE QUE O SISTEMA EXECUTA UM CICLO.

Se os pesos forem pequenos e retirados um a umprocesso de quase equilíbrio;

Se os pesos forem retirados todos de uma vezProcesso em não equilíbrio

O que é Energia?

O que é Energia?

A palavra energia vem do grego:

en= en ( em ) + ergos =ergon ( trabalho )

Energeia=Energéia (trabalho em ação)

Platão (427 a.C/347 a.C.): Se não existisse energéia, não existiria nada.

Hélios era o pai de Energéia.

O que é Energia?

Físicos (século XIX): É a capacidade de “algo” fazer “algo”!?!?!

Fundamentals of Physics (2008)-Halliday:

É uma quantidade escalar associada com o estado (condição) de um ou mais objetos.

Lei universal: A energia pode ser transformada de um tipo para outra, mas a quantidade total é sempre a mesma.

(Princípio da Conservação da Energia-Lavoisier)

ENERGIADo ponto de vista da termodinâmica estatística a energia tem três tipos de formas:

Energia potencial intermolecular;

Energia cinética molecular;

Energia intramolecular;

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Energia rotacional;Energia vibracional

ENERGIA

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MACROSCOPICAMENTESomente importa a quantidade de calor e a mudança das propriedades;

MICROSCOPICAMENTESomente importa como a energia é acumulada nas moléculas;

ENERGIAMACRO MICRO

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ρ=997 kg/m3

Vm

mm

'lim

MASSA ESPECÍFICA

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Adicione aqui o TextoPatm=101,3 kPa

AFP

AA

'lim

PRESSÃO

Os manômetros medem a diferença entre a pressão absoluta e a pressão atmosférica.

PRESSÃO

TEMPERATURA

Temperatura= Grau de agitação das moléculas

TEMPERATURALEI ZERO DA TERMODINÂMICA