calorimetria - aula 03
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TERMODINÂMICA
Termodinâmica
calor força,movimento
TERMODINÂMICA
• No início, ocupou-se do estudo dos processos quepermitiam converter calorem trabalho
TermodinâmicaÉ o ramo da Física que tem por objeto de estudo:
• os processos em que há transferência de energia e/outransformações de energia em sistemas macroscópicos, em termosde variáveis macroscópicas como: pressão (P), volume (V), área (S) oucomprimento (L), temperatura (T), campo magnético (B), magnetização docomprimento (L), temperatura (T), campo magnético (B), magnetização domaterial (M), tensão superficial (σ), etc.
• as propriedades físicas dos sistemas que são determinantes nosprocessos de transferência de energia (condutividades e capacidadestérmicas, coeficientes de expansão e compressibilidade, ...)
Termodinâmica
Sistematermodinâmico
Uma certa porção de matéria, quepretendemos estudar, suficientementeextensa para poder ser descrita porparâmetros macroscópicos.
Aquilo que é exterior ao sistema e comVizinhançado sistema
Aquilo que é exterior ao sistema e como qual o sistema pode, eventualmente,trocar energia e/ou matéria.
Fronteira
Superfície fechada, real (uma parede,uma membrana, etc) ou abstracta(imaginada por nós), que separa osistema da sua vizinhança.
TermodinâmicaSistemaisolado
Não troca energia nem matériacom a sua vizinhança.
Sistemafechado
Não troca matéria com a suavizinhança (pode trocar energia).
Sistemaaberto
Troca matéria com a sua vizinhança.
Termodinâmica
Paredes móveis(contrário: fixas)
Permitem transferência de energia na forma de trabalhomecânico.
Paredes diatérmicas Permitem transferência de Paredes diatérmicas(contrário: adiabáticas)
Permitem transferência de energia na forma de calor.
Paredes permeáveis(contrário: impermeáveis)
Permitem transferência de matéria.
Variáveis de Estado
Grandezas macroscópicas mensuráveis e que servem para caracterizar o sistema.
• temperatura (T)
• pressão (P)
• volume (V)
TemperaturaInterpretação microscópica � medida da energia cinética média dosátomos ou moléculas que constituem o sistema. (gases: energiacinética de translação; sólidos: energia cinética de vibração)
Escalas Termométricas
Pontos de referência ou pontos fixos: � Temperatura de fusão do gelo � Temperatura de ebulição da água
Escala Rankine
A escala Rankine (símbolo °R, °Ra) é uma escalade temperatura assim chamada em homenagem aoengenheiro e físico escocês William John Macquorn Rankine,que a propôs em 1859.
Assim como a escala Kelvin, o 0°Ra é o zero absoluto, porémo grau Rankine é definido como sendo igual a um grauFahrenheit. Assim, a variação de um grau °Ra equivale avariação de um grau °F. Então a temperatura de -459,67°F éexatamente igual a 0°Ra.
Apesar de não ser tão popular, a escala Rankine é usada emalguns campos da engenharia nos Estados Unidos.
Escala Rankine
Lei Zero da Termodinâmica
Dois sistemas (A e B) em equilíbrio térmico com um terceiro
sistema (C) estão também em equilíbrio térmico um com o
outro. Isto é, verifica-se a propriedade transitiva da relação
de equilíbrio térmico.
A temperatura é a propriedade que é comum a sistemas
que se encontram em equilíbrio térmico (mesma classe de
equivalência).
Calor
Calor
Capacidade Térmica (C)
Constante de proporcionalidade entre o calor recebido(ou perdido) Q e a variação de temperatura que o corposofre.
Calor Específico (c)
É a capacidade calorífica por unidade de massa de ummaterial.
Calor Latente de Transformação
É a quantidade de calor por unidade de massa que deve sertransferida a uma amostra para que ela sofra mudança defase.
Transmissão de Calor
ConduçãoTransmissão de calor em sólidos através do choque entreseus átomos ou moléculas.
Transmissão de Calor
Transmissão de calor em fluidos (líquidos e gases) atravésdo transporte de massa a diferentes regiões.
Convecção
Transmissão de Calor
Convecção
Transmissão de Calor
Irradiação
Transmissão de calor na ausência de matéria, ou seja,através do vácuo. A transmissão se dá através de ondaseletromagnéticas.eletromagnéticas.