Leis da TermodinmicaA termodinmica estuda a relao existente entre a quantidade de calor recebida por um sistema, e a capacidade de realizar trabalho do mesmo.

U1U2QDevido a variao de energia interna U, pela absoro do calor Q, o gs acabou realizando um trabalho , de maneira que podemos relacionar os mesmos da seguinte maneira:Portanto podemos reescrever a primeira Lei como sendo:1a Lei da TermodinmicaA Energia do Universo (sistema isolado) constante.

Estudo qualitativo da 1 Lei:Transformao Isotrmica:T = 0

U = 0

Q =

Q > 0 > 0

Q < 0 < 0

Transformao Isovolumtrica:V = 0

= 0

Q = U

Q > 0 U > 0

Q < 0 U < 0

Transformao Adiabtica:Q = 0

= - U

> 0 U < 0

< 0 U > 0

Transformao Isobrica:P = cte

= P . V

Q = + UObservao: Em uma transformao adiabtica, pode acontecer de o gs aumentar ou diminuir a sua temperatura. Neste caso a equao para o estudo de tal transformao dada por:

Sendo que a relao entre o calor especfico do gs a presso constante e a volume cosntante:

2a Lei da Termodinmica impossvel construir um dispositivo que operando em um ciclo termodinmico, converta totalmente o calor recebido em trabalho.Q1Q2Fonte QuenteT1Fonte FriaT2Mquina Trmicaou

Toda mquina trabalha baseando-se em um certo rendimento (), que pode ser calculado das seguintes maneiras:O rendimento sempre ser menor do que 1, pois < Q1

Mquina FrigorficaA mquina frigorfica tm como objetivo retirar calor da parte fria, e transferir para parte quente, ou seja, ela faz o caminho inverso da mquina trmica.

Q2Q1Fonte QuenteT1Fonte FriaT2Refrigeradorou

Toda mquina frigorfica trabalha baseando-se em uma certa eficincia (e), que pode ser calculada da seguinte maneira:A eficincia representada por um nmero maior do que 1 e no representada em porcentagem.

Ciclo de CarnotA B: O gs se expande isotermicamente, recendo calor de Q1, realizando trabalhoB - C: O gs se expande adiabaticamente e sua temperatura diminuiD - A: Ocorre a compresso adiabtica do gs, completando-se o cicloC - D: O gs comprimido isotermicamente, cedendo um Q2 para o meio externo, de maneira que o mesmo realiza um trabalho sobre o sistemaABCDPVQ1Q2

O teorema de Carnot dividi-se em duas partes:

A mquina de Carnot tm o maior rendimento entre todas as mquinas trmicas, operando entre as mesmas fontes.

Toda mquina de Carnot tm o mesmo rendimento, desde que operem entre as mesmas fontes.

Para finalizar, foi demonstrado que a relao entre as quantidades de calor trocada e as temperaturas das fontes dada por:Portanto o rendimento desta mquina pode ser calculado da seguinte maneira: