conceitos da termodinâmica clássica

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  • 8/18/2019 Conceitos da termodinâmica Clássica

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    Termodinâmica Clássica:Conceitos Básicos e Definições

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    Termodinâmica

    A Termodinâmica é a ciência que trata:

    1. do calor,

    . do tra!al"o,#. das $ro$riedades das su!stâncias relacionadas ao calor e tra!al"o.

    %n&ol&e quatro leis !ásicas, formuladas com forte em!asamento em$'rico:

    A. (ei )ero *se dois cor$os $ossuem a mesma tem$eratura de um terceirocor$o ent+o tam!ém mantém a i ualdade térmica entre si-.

    B. rimeira (ei,C. /e unda (ei,D. Terceira (ei.

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    0 /istema Termodinâmico e oolume de Controle

    0 olume de Controle:

    Atenç+o é diri ida a uma dada re i+o do es$aço.

    As fronteiras de tal re i+o s+o denominadas de su$erf'cie de controle.

    Calor, tra!al"o e massa $odem cru4ar as su$erf'cies de controle.

    As su$erf'cies de controle $odem ser fi3as ou m5&eis.

    olumes de controle s+o, $or &e4es, c"amados de 7/istemas A!ertos8 *$aradistin ui9los dos 7/istemas ec"ados8-.

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    Termodinâmica Clássica;acrosc5$ica

    oco nos efeitos totais < médios de um rande n=mero de moléculas.

    Tais efeitos $odem ser $erce!idos $or nossos sentidos e medidos $orinstrumentaç+o con&encional.

    %3em$los:ress+o de um fluido>olume es$ecifico *ou densidade->

    Tem$eratura.

    /u!stâncias s+o tratadas como um meio continuo.9 /o! o $onto de &ista macrosc5$ico consideramos &olumes que, ti$icamente,

    s+o muito maiores que os moleculares.

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    %stado de uma /u!stância2ualquer su!stância $ura $ode e3istir so! &arias formas *fases-, como, $or

    e3em$lo:a$or,

    (iquido,/olido.

    ase: ?ma dada quantidade de matéria "omo ênea.

    ;ais de uma fase $odem coe3istir. @este caso s+o se$aradas $elasfronteiras de fase.

    Cada fase $ode e3istir em diferentes condições de tem$eratura ou $ress+o*estados termodinâmicos-.

    %m um dado estado cada fase tem suas $ro$riedades definidas *e3.:

    densidade-. sto inde$ende da forma *camin"o < "istoria- como asu!stância foi le&ada a tal estado.

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    ro$riedades de uma/u!stânciaro$riedades ntensi&as: nde$ende da massa.

    %3em$los:olume es$ec'fico < densidade>

    Calor es$ecifico a $ress+o constante>Tem$eratura>

    ress+o.

    ro$riedades %3tensi&as:

    0 &alor de uma $ro$riedade e3tensi&a &aria diretamente com a quantidadede su!stância.

    %3em$los:;assa de um sistema>

    olume total de um sistema.

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    rocessos Di49se que ocorreu uma mudança de estado quando o &alor de $elo menos

    uma $ro$riedade de um sistema é alterado.

    rocesso: Camin"o definido $ela sucess+o de estados atra&és dos quaisum sistema $assa.

    rocesso de quase9equil'!rio < quase9estáticos: Des&io do equil'!riotermodinâmico é infinitesimal. Todos os estados $elos quais o sistema$assa durante o $rocesso $odem sem considerados como estados deequil'!rio.

    %m $rocessos de n+o9equil'!rio n+o $odemos di4er muito do camin"o queli a os estados inicial e final *onde se esta!elece o equil'!riotermodinâmico-.

    Al uns $rocessos onde uma das $ro$riedades se mantém inalteradas:so!árico, isotérmico isoc5rico < isométrico *a &olume constante-.

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    Ciclos 2uando um sistema, num dado estado inicial, $assa $or um certo n=mero

    de mudanças de estado *ou $rocessos-, retornando ao estado inicial,di4emos que reali4a um ciclo.

    @o final de um ciclo todas as $ro$riedades a$resentam os mesmos &aloresdo estado inicial.

    %3em$lo: ás refri erante circulando em uma !om!a de calor.

    Distinç+o de&e ser feita entre um ciclo termodinâmico e um ciclo mecânico.

    %m um motor a com!ust+o interna, $or e3em$lo, e3istem reações qu'micase os ases de&ol&idos a atmosfera n+o tem o mesmo estado do aradmitido $elo motor. /+o, $or &e4es, ditos 7Ciclos A!ertos8.

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    %ner ia

    ode ser acumulada em um sistema ou &olume de controle>

    ode cru4ar as fronteiras de um sistema ou &olume de controle em suasdi&ersas formas *e3.: calor, tra!al"o e ener ia cinética-.

    %ner ia cinética molecular e intra9molecular. Do $onto de &istamacrosc5$ico os mecanismos com os quais a estrutura moleculararma4ena ener ia n+o s+o rele&antes. ?sa9se associar tais $arcelasener éticas e rande4as intensi&as como a 7%ner ia nterna8.