termodinÂmica aula 1

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  • TERMODINMICA

    AULA 1

  • PROVA DATA

    A-1 24/04/2012

    A-2 19/06/2012

    A-3 10/07/2012

    TERMODINMICA

  • MQUINAS TRMICAS

  • TERMODINMICA

    AULA 1

  • TERMODINMICA

    1- A cincia Termodinmica

    2- Temperatura e termmetros

    3- A Lei Zero

    4- Escala de temperaturas

    UNIDADE I - INTRODUO

  • TERMODINMICA

    A palavra termodinmica teve origem na

    juno de dois vocbulos gregos, therme (calor) e

    dynamis (fora), que tm a ver com as primeiras

    tentativas para transformar calor em trabalho e que

    constituram o objetivo primordial desta cincia.

    TERMODINMICA

  • TERMODINMICA

    a cincia que trata da energia e de suas

    transformaes.

    A CINCIA TERMODINMICA

  • TERMODINMICA

    APLICAES PRTICAS DA TERMODINMICA

  • TERMODINMICA

    TEMPERATURA

    Temperatura a grandeza fsica associada ao

    estado de movimento ou a agitao das partculas que

    compem os corpos.

  • TERMODINMICA

    TEMPERATURA

    No cotidiano muito comum as pessoas

    medirem o grau de agitao dessas partculas atravs

    da sensao de quente ou frio que se sente ao tocar

    outro corpo.

  • TERMODINMICA

    TEMPERATURA

    No entanto no podemos confiar na sensao

    trmica. Para isso existem os TERMMETROS, que

    so graduados para medir a temperatura dos corpos.

  • TERMODINMICA

    Um termmetro um aparelho

    usado para medir a temperatura ou as

    variaes de temperatura.

    TERMMETRO

  • TERMODINMICA

    A inveno do termmetro atribuda a Galileu

    Galilei, que em 1592 usou um tubo invertido, cheio de ar e

    gua, no qual a elevao de temperatura exterior produzia

    dilatao do ar e a conseqente alterao do nvel da gua.

    TERMMETRO

  • TERMODINMICA

    A Lei Zero estabelece que:

    Se dois corpos estiverem em equilbrio

    trmico com um terceiro, estaro em equilbrio

    trmico entre si.

    Aqui, o termo equilbrio trmico indica

    igualdade de temperatura.

    LEI ZERO DA TERMODINMICA

  • TERMODINMICA

    Por definio, dois corpos possuem a mesma

    temperatura se estiverem em equilbrio trmico entre si.

    A Lei Zero da termodinmica, permite, tambm,

    definir uma escala de temperatura, como por exemplo, as

    escalas de temperatura Celsius e Fahrenheit.

    LEI ZERO DA TERMODINMICA

  • TERMODINMICA

    A escala de temperatura Celsius define a

    temperatura solidificao da gua, formando gelo, como

    sendo zero graus Celsius (0C) e a de ebulio da gua a

    partir do estado lquido como sendo 100C.

    J a escala Fahrenheit, define a temperatura do gelo

    como 32F e a do vapor como 212F.

    LEI ZERO DA TERMODINMICA

  • TERMODINMICA

    O grau Fahrenheit (F) uma

    escala de temperatura proposta pelo

    cientista Daniel Gabriel Fahrenheit em

    1724. nasceu em Danzig, na poca

    uma cidade alem que hoje chama-se

    Gdansk, na Polnia.

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    ESCALA DE TEMPERATURAS

    Nesta escala o ponto de

    fuso da gua de 32 F e o

    ponto de ebulio de 212 F.

    Uma diferena de 1,8 grau

    Fahrenheit equivale de 1 C.

  • TERMODINMICA

    O grau Celsius (C)

    designa a unidade de

    temperatura, assim denominada

    em homenagem ao astrnomo

    sueco Anders Celsius a props

    em 1742.

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    A escala de temperatura Celsius foi concebida de

    forma a que o ponto de solidificao da gua

    correspondesse ao valor zero, e o ponto de ebulio

    correspondesse ao valor 100, observados a uma presso

    atmosfrica padro.

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    O kelvin (K) o nome da

    unidade de base do Sistema

    Internacional de Unidades (SI) para a

    grandeza temperatura termodinmica.

    a escala definida como aquela

    na qual a temperatura do ponto triplo da

    gua tem o valor de 273,16 K.

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    O ponto triplo de uma

    substncia a temperatura e

    a presso nas quais os trs

    estados da matria (slido,

    lquido e gasoso) coexistem

    em equilbrio termodinmico.

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    O ponto triplo a

    temperatura da gua

    exatamente 273,16 kelvin

    (0,01 C) e a presso

    611,73 pascal (cerca de

    0,006 bar)

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    Na escala Kelvin 0 K o "zero

    absoluto" e equivalente a

    - 273,16 C. O intervalo de um grau

    exatamente o mesmo que aquele

    usado para a escala Celsius.

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    A escala Rankine uma

    escala de temperatura assim

    chamada em homenagem ao

    engenheiro e fsico escocs

    William John Macquorn Rankine,

    que a props em 1859.

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    Nesta escala o

    ponto de fuso da gua

    de 0 Ra e o ponto de

    ebulio de 672 Ra.

    Uma diferena de

    1 F equivale de 1 Ra.

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    um conceito no qual um

    corpo no conteria energia

    alguma. Todavia, as leis da

    Termodinmica mostram que a

    temperatura jamais pode ser

    exatamente igual a zero Kelvin,

    ou -273,15 C;.

    ZERO ABSOLUTO

  • TERMODINMICA

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    ESCALA DE TEMPERATURAS

  • TERMODINMICA

    EXERCCIO

  • TERMODINMICA

    Quando Fahrenheit definiu a escala termomtrica que

    hoje leva o seu nome, o primeiro ponto fixo definido por ele, o

    0F, corresponde temperatura obtida ao se misturar uma

    poro de cloreto de amnia com trs pores de neve,

    presso de 1atm. Determine:

    a) A temperatura na escala Celsius (C).

    b) A temperatura na escala Rankine (Ra).

    c) A temperatura na escala Kelvin (K).

    EXERCCIO 1

  • TERMODINMICA

    A escala Reamur de temperatura, que hoje est em

    desuso, adotava para o ponto de gelo 0R e para o ponto

    de vapor 80R. Se indicao de temperatura nesta escala

    for de 86R. Determine:

    a) A temperatura na escala Celsius (C).

    b) A temperatura na escala Rankine (Ra).

    c) A temperatura na escala Kelvin (K).

    EXERCCIO 2

  • TERMODINMICA

    Um estudante construiu uma escala de temperatura

    E atribuindo o valor 0E temperatura equivalente a 20C

    e o valor 100E temperatura equivalente a 104F.

    Quando um termmetro graduado na escala E indicar

    25E, quanto indicar o outro termmetro graduado na

    escala Fahrenheit?

    EXERCCIO 3

  • TERMODINMICA

    Uma escala termomtrica arbitrria X atribui o valor

    20X para a temperatura de fuso do gelo e 80X para a

    temperatura de ebulio da gua, sob presso normal.

    Quando a temperatura de um ambiente sofre uma variao

    de 30X, qual a variao correspondente na escala

    Celsius?

    EXERCCIO 4

  • TERMODINMICA

    Uma escala termomtrica arbitrria X atribui o valor

    10X para a temperatura de fuso do gelo e 120X para a

    temperatura de ebulio da gua, sob presso normal. Em

    que temperatura a escala X d a mesma indicao que a

    escala Celsius? R: -100

    EXERCCIO 5

  • TERMODINMICA

    Um termmetro foi construdo de tal modo que a 0C

    e 100C da escala Celsius corresponde 5X e 105X,

    respectivamente. Qual a temperatura de mesmo valor

    numrico nas duas escalas? R:52,5

    EXERCCIO 6

  • TERMODINMICA

    Para medir a febre de pacientes, um estudante de

    medicina criou sua prpria escala de temperatura. Nessa

    nova escala, os valores de 0 (zero) e 10 (dez)

    correspondem respectivamente a 37C e 40C. Qual a

    temperatura de mesmo valor numrico nas duas escalas?

    EXERCCIO 7

  • TERMODINMICA

    Um estudante, durante uma prtica de Termologia, resolve

    estabelecer uma nova escala termomtrica (escala X) a partir

    dos pontos fixos fundamentais medidos nas escalas Celsius e

    Fahrenheit. Para tanto, ele adotou como temperatura do ponto

    de gelo e como temperatura do ponto de vapor, para essa

    nova escala, respectivamente, as diferenas entre as

    correspondentes medidas na escala Fahrenheit e Celsius. Qual

    as equaes que relacionam as escalas C e X e F e X ?

    EXERCCIO 8

  • TERMODINMICA

    Uma certa massa de gs perfeito sofre uma

    transformao isobrica e sua temperatura varia de 293K

    para 543K. Qual a variao da temperatura do gs, nessa

    transformao, medida na escala Fahrenheit?

    EXERCCIO 9

  • TERMODINMICA

    Mediu-se a temperatura de um corpo com dois

    termmetros: um, graduado na escala Celsius, e outro, na

    escala Fahrenheit. Verificou-se que as indicaes nas duas

    escalas eram iguais em valor absoluto. Qual o valor da

    temperatura do corpo?

    EXERCCIO 10

  • TERMODINMICA

    Um turista brasileiro, ao desembarcar no aeroporto de

    Chicago, observou que o valor da temperatura l i