REVOLUÇÃO DO CALORÉ a parte da Física que estuda o comportamento e as transformações de Energia que ocorrem na natureza. Mais especificamente, estuda as relações de Equilíbrio entre estados energéticos, cujas principais fontes de manifestação são o CALOR e o MOVIMENTO. Energia, é puramente o potencial de um corpo em produzir alguma ação, Trabalho. A Termodinâmica determina basicamente 3 Leis, ou Princípios, Fundamentais. Calor é uma forma de energia que é transferida de um corpo para o outro devido á diferença entre suas temperaturas. A unidade de calor Q, no sistema SI, é o m joule (j).As unidades mais usadas,no entanto,são a caloria(CAL) e seu múltiplo,o quilo-calórico (KCAL).

PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA“A variação da energia interna(ΔU) de um sistema é dada pela diferença entre o calor trocado com o

ambiente(ΔQ) e o trabalho (t) realizado no processo termodinâmico.” Sua expressão é: ΔU= ΔQ – t ou T F=P×(V 2−V 1)

Calor Trabalho Energia Interna

Q/ /ΔU

Recebe Realiza Aumenta 0

Cede Recebe Diminui < 0

não troca não realiza e nem recebe

não varia = 0

GASES PERFEITOS

TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA A transformação isobárica é uma transformação em que a pressão do gás permanece constante e, a

temperatura e o volume variam. Nas transformações isobáricas utilizamos a Lei de Gay-Lussac: V 1=V 2T 1T 2

“Em uma transformação à pressão constante, o volume do gás é diretamente proporcional a temperatura absoluta do gás.” Ou seja, quanto maior o volume, maior será a temperatura do gás.

TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICAA transformação isotérmica é a transformação gasosa onde a temperatura do gás permanece constante e,

a pressão e o volume variam. Nas transformações isotérmicas utilizamos a Lei de Boyle: P1 V1 = P2 V2 “Em uma transformação gasosa à temperatura constante, a pressão do gás é inversamente proporcional ao

volume do gás.” Então, quando o volume do Gás for menor, a Pressão é maior, e quando o volume for maior, a pressão será menor.

TRANSFORMAÇÃO ISOVOLUMÉTRICAA transformação isovolumétrica, também conhecida como isométrica, é a transformação gasosa onde o

volume do gás é constante e, a pressão e a temperatura variam. Nas transformações isovolumétricas utilizamos a

Lei de Charles: P1T 1

= P2T 2

TRANSFORMAÇÃO ADIABÁTICAÉ um processo de transformação termodinâmica na qual não há trocas de calor com o ambiente, apesar de

haver variação térmica. A energia interna se transforma em trabalho diretamente (ΔU =Q - W, Q=0 Logo ΔU= -W) . Com a perda de energia interna, há diminuição da temperatura e realização de trabalho (aumento de volume). Com o ganho de energia interna, há aumento de temperatura e sofrimento de trabalho (diminuição de volume). É o processo básico do Ciclo de Brayton, que explica o funcionamento da turbina a gás.

1 CAL =4,18 J 1KCAL = 10³ CAL

A equação que pode ser utilizada no estudo básico de transformações adiabáticas é a Lei de Laplace Poisson: p.v^γ = p'.v'^γ, onde γ= Cp/Cv (coeficiente de Poisson), tendo Cp como calor específico a pressão constante e Cv como calor específico a volume constante.

"O calor específico a pressão constante Cp é empregado em processos que realizam trabalho."O calor específico a volume constante Cv é adotado quando não existem troca de trabalho entre o sistema

e a vizinhança.Em um processo em que as condições iniciais e as variações de temperaturas são as mesmas, a variação de

energia cinética das moléculas (representada pela variação de energia interna) será a mesma.Quando existe a realização de trabalho, o processo necessitará uma quantidade extra de energia, desta

forma, o valor de "Cp" será sempre maior do que "Cv".

SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICAExistem certas transformações que são irreversíveis: a energia térmica obtida por transformação da

energia mecânica não possibilita de maneira integral o processo inverso (energia mecânica em energia térmica). Outro exemplo disso é a verificação de que o calor só flui espontaneamente do corpo mais quente para o corpo mais frio. Fatos como esses levaram o físico alemão Rudolf Clausius a enunciar: O calor não passa espontaneamente de um corpo para outro de temperatura mais alta.

- Máquina de CarnotA importância da máquina de Carnot está na demonstração teórica de que não existe outra máquina

térmica, trabalhando entre as temperaturas T1 e T2, mas eficiente que ela. Carnot demonstrou, também, que a quantidade de calor trocada com as fontes térmicas é diretamente proporcional às respectivas temperaturas

absolutas das fontes. Ou seja: ΔQ1=¿T 1

ΔQ2T 2

¿

O rendimento de uma máquina térmica é dado por