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.