Resumo 2 Lei da Termodinâmica

2ª LEI DA TERMODINÂMICA\n- A Termodinâmica constitui-se para estudar o funcionamento de \"máquinas térmicas\".\n10.2 ENUNCIADOS DE CLAUSIUS E KELVIN DA 2ª LEI\n(k): \"É impossível realizar um processo cuja única sequência seja receber calor de uma fonte fria e transformar em uma quantidade equivalente de trabalho.\"\n\nLímite rápido = processo rápido.\nConsequências imediatas do enunciado de Kelvin:\n(a) O gás de valorar para o trabalho mecânico é irreversível.\n- Sim, na experiência de Joule, transformamos o calor em trabalho, mas ao contrário, utilizando a água de resfriamento, produzindo necessariamente, no próprio calor.\nCom isso, passaram-se um ciclo e que contradiz (k).\n(b) A organização de um gás livre é um processo irreversível.\n(c): \"É impossível realizar um experimento que só implique esta transformação...\"\n- Um aparelho que violasse (c) seria um refrigerador milagroso, pois permitiria um reforço contínuo (remexendo calor de um corpo mais frio para um corpo mais quente) sem que fosse necessário fornecer trabalho para este fim.\n10.3 MÁQUINAS TÉRMICAS\n(a) Motores térmicos\nPodemos esquematizar uma máquina térmica da seguinte maneira:\n\nFONTE QUENTE\n T1\na)\n\n Q1\nMOTOR TÉRMICO\n\n Q2\n\nFONTE FRIA\n T2\n\n W\nQ1 = W + Q2\nW = Q1 - Q2 O \"investimento em energia térmica\" é representado por Q1.\n- O \"trabalho útil\" é W.\n- Q2 é um subproduto não aproveitado.\n\nη = W1 / Q1 = trabalho fornecido calor consumido.\nη = 1 - Q2 / Q1\n\n- Sem dimensionamento.\n(b) Refrigerador.\nO objetivo de um refrigerador é:\nmover calor de Q2 de um substaentia térmica (fonte fria).\n\n10.4 O CICLO DE CARNOT\nDa mesma maneira, esquematizamos um refrigerador, como na figura a seguir:\n\nFONTE QUENTE\n T1\n\n Q1\n\nREFRIGERADOR\n\n Q2\n\nFONTE FRIA\n T2\n\n W\n- Um ciclo reversível com duas fontes recirculante, formado de duas porções de isotermas, ligadas por duas porções de adiabáticas.\n\n- A máquina de Carnot funciona em sentido inverso a um motor térmico, ou seja, é um refrigerador. SISTEMA DE CARNOT\n(a) Nenhuma máquina térmica que opte entre uma fonte quente e uma fonte fria se torna menos superior se é uma \"máquina de Carnot\".\n(b) Todas as máquinas de Carnot possuem o mesmo rendimento.\n\nη = W / Q1\n10.7 ENTROPIA - PROCESSOS REVERSÍVEIS\n1ª LEI - ENERGIA INTERNA\n2ª LEI - ENTROPIA\n\nDecorre de teorema de Clausius que se integra:\nf ∫ dQ / T\n\n- O calor total, e é a quantidade de calor por unidade do massa necessária para utilizar a transferência.\n\n ΔQR = mL\nΔS = mL / T.\nEntão o mesmo valem para todas as combinações reversíveis que chegam um modelo de equipotência termodinâmica e\nf\n\n(1) TRANSFORMAÇÃO ADIABÁTICA REVERSÍVEL\ndQ = 0\nΔS = Sf - Si = 0 - adiabática reversível.\nA entropia não muda numa transformação adiabática reversível - transformação isentrópica.\n\n(iii) FLUIDO INCOMPRESSÍVEL\n\n dQ = C dT. S_f - S_i = C_v ln(T_f) - R ln(\n\t\t \tv_f \n\t\t \tv_i\n\t\t )\n\nDessa forma,\n\nS = C ln(T) + constante\n\n(IV) ENTROPIA DE UM GÁS IDEAL\n\ndS = dU/T + PdV/T\n\n\u200b \n\nEntropia molar\n\n(1 mol de gás ideal)\n\ndU = C_v(T)dT\n\n[C_v] = capacidade térmica a volume constante\n\nPV = RT\n\nOnde dV = VdP = R dT\n\n\n S(P, T) = C_P ln(T) - R ln P\n\nc) S como função de (P, V)\n\nS(C, V) = C_v ln (PV^γ) + cte\n\n10.8 VARIAÇÃO DE ENTROPIA EM PROCESSOS IRREVERSÍVEIS\n\nA variação da entropia num processo irreversível que sofre uma transformação irreversível é dada por\n\nS_f - S_i = ∫dQ/T\n\nonde dQ = Q\n\nUm processo reversível a temperatura T.\n\n\nSa = variação de entropia de um sistema na passagem de i para f, ou seja, o processo reversível irreversível a que caracteriza a diferença entre essas situações.\n\nEnsaia a variação de entropia do sistema rígido, a mesma não deve saber, uma vez que é medida pela vizinhança do sistema.\n\n\n