Termodinâmica

1ª lei da Termodinâmica\n\nA termodinâmica é a variação da energia interna (forma das energias das partículas que compõem um gás) com o calor pela tratado e o trabalho realizado. O gás real se aproxima do gás ideal à baixa pressão e alta temperatura.\n\neq. geral dos gases\nP.V = n.R.T\nT em Kelvin\n\neq. de Clapeyron\np.V = n.R.T\n\nTRABALHO REALIZADO POR UM GÁS\n\nV0, p0, T0\nV, p, T\n\nσ: trabalho da força que o gás aplica.\nP: pressão constante da massa gasosa.\nΔV: acréscimo de volume ocorrido no recipiente.\n\n\nSe ΔU > 0: o gás sofre expansão; aumenta energia ao meio exterior.\nSe ΔU < 0: o gás sofre compressão.\n\n\n\nSe A é a área de um trapézio, a pressão é variável e a área continua sendo igual ao trapézio.\n\n\n\nA força que o gás aplicou no êmbolo fez com que este se deslocasse; portanto, houve realização de trabalho.\n\n\nQ = ΔU + Q\nΔU = variação da energia interna do gás.\nQ = quantidade de calor fornecida ao gás. \nΔU = 0 (isotérmica)\n\nTRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA: A pressão do gás permanece constante.\n\nTransfere energia como meio sob forma de trabalho e sofre variação na energia interna.\n\nΔU = Q - Δσ\n\nTRANSFORMAÇÃO ISOQUÁTICA: O volume do gás permanece constante.\nΔU = Δσ\n\nTRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA: A temperatura do gás permanece constante.\nΔU = 0; Q = trabalho realizado. 2ª lei da Termodinâmica\n\nEnvolve o funcionamento das máquinas térmicas, as quais, aproveitam que o calor é convertido em outras formas de energia.\nA natureza da energia térmica se transpõe com alta probabilidade do sistema quente e frio. Uma máquina térmica real não pode transformar toda a energia térmica recebida em trabalho mecânico.\n\nFonte Quente\nTQ\nMáquina Térmica\nQ2\nFonte Fria\nTF\n\nsegundo Sadi Carnot:\n\nPara que uma máquina térmica consiga converter calor em trabalho, é necessário operar em ciclos entre duas fontes térmicas, uma quente e outra fria; retira calor da fonte quente (Q1) e fornece parcialmente em trabalho (W) e para a fonte fria (Q2).\n\nRENDEMENTO DE UMA MÁQUINA TÉRMICA\n\nQ1 = Q2 + Q1\n\nW = Q1 - Q2\n\nn = W / Q1 = (Q1 - Q2) / Q1\n\nn = ηb (1 - Q2 / Q1)\n\nn = 1 - T2 / T1\n\nCICLO DE CARNOT | rendimento máximo\n\nEm 1824, Carnot idealizou um ciclo que proporciona rendimento máximo a uma máquina térmica operando entre duas temperaturas pré-fixadas.\n\nTal ciclo consiste em duas transformações isotérmicas intercaladas a duas adiabáticas, todas elas reversíveis; sendo o ciclo também reversível.\n\nQuando o ciclo é percorrido no sentido horário, temos uma máquina de Carnot; e, se percorrido no sentido anti-horário, temos um refrigerador de Carnot.