Omines Cursibus Processos Termodinâmicos

1 2012 • Filofima.com.br prof. Norba Termodinâmica

Primeira Lei da Termodinâmica: Uif = Qif – if

Equação de Estado dos Gases Ideais (Clapeyron): P·V = n·R·T

Constante dos Gases Ideais:

Tipo de Gás “ideal”

Monoatômico (He, Ne, Xe, …)

Diatômico (H2, O2, N2, CO, …)

Poliatômico (CO2, H2O, NH3, …)

h 0 2 3

Calor Específico Molar: a Volume Constante,

, a Pressão Constante,

.

Relação de Mayer: cP – cV = R

Expoente de Poisson:

Processo Termodinâmico (de i para f)

Propriedade Equação Característica

(estados i e f) Calor (Qif) Trabalho (if)

Isométrico V = 0

n · cV · (Tf – Ti) 0

Isobárico P = 0

n · cP · (Tf – Ti) Pi · (Vf – Vi)

Isotérmico T = 0

Adiabático Q = 0

0

Propriedade de um processo termodinâmico cíclico: Uciclo = 0

Eficiência de uma máquina em um ciclo, , é dada pela razão entre a soma dos trabalhos realizados em um

ciclo e a soma dos respectivos calores absorvidos (Qif > 0), ou seja

. (Notar que 0 < < 1).

Dicas para resolução de problemas: 1) Montar a tabela de estados (equação característica).

2) Calcular a quantidade de moles no sistema:

, onde P, V e T pertencem ao mesmo estado.

3) Identificar o gás (h) e calcular cV, cP, . 4) Montar a tabela de processos termodinâmicos (equações de Calor, de Trabalho e a Energia

Interna). 5) Calcular a eficiência da máquina, . Exemplo de um ciclo com 4 etapas [cada etapa tem estado i (inicial) e f (final)],

P V T Processo (i f) Tipo Calor (Qif) Trabalho (if) Energia Interna (Uif)

1 1 2 ? Q12 12 Q12 – 12

2 2 3 ? Q23 23 Q23 – 23

3 3 4 ? Q34 34 Q34 – 34

4 4 1 ? Q41 41 Q41 – 41

Soma Qciclo ciclo 0

Unidades de medida: 1 atm = 101.325 Pa 105 Pa • 1 = 10–3 m3 • 1 = 100 J

Referências bibliográficas: [1] Arduino Francesco Lauricella et al. Eletricidade Básica e Fundamentos de Termodinâmica (Teoria). São Bernardo do Campo: Kaizen. 2012. [2] Alonso, Finn. Fundamental University Physics. Vol.III. Massachusetts: Addison-Wesley, 1968. [3] Halliday, Resnick. Fundamentos de Física. Vol. 2. 8ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008.