Calor, Trabalho e a1ª Lei da Termodinâmica

BC0205 Roosevelt Droppa Jr. roosevelt.droppa@ufabc.edu.br

1º Lei daTermodinâmica

Sistemas termodinâmicos Trabalho realizado durante variações de

volume Caminhos entre estados termodinâmicos

Parte 1

Sistemas termodinâmicos

Um sistema termodinâmico

é qualquer coleção de objetos que

troca energia com o ambiente.

Processo termodinâmico

O processo termodinâmico

é aquele no qual ocorrem variações no

estado do sistema

termodinâmico.

Sinais do calor um processo termodinâmico

O calor pode ser positivo ou negativo.Quando for positivo Q>0, significa uma transferência de energia para dentro do

sistema.Quando for negativo Q<0, significa uma

transferência de energia para fora do sistema.

Quando for nulo Q=0, não houve transferência para o sistema.

Trabalho no processo termodinâmico

Para entender o trabalho no

processo termodinâmico,

vamos considerar um gás confinado

em um cilindro com pistão móvel.

Sinal do trabalho em um processo termodinâmico

Quando o sistema se expande e levanta os pesinhos, realiza trabalho positivo, W>0.Quando o sistema se contrai e abaixa os

pesinhos, realiza trabalho negativo, W<0.Quando os pesinho se mantem na posição

anterior, o trabalho é nulo, W=0.

Trabalho realizado durante variações do volume

Representação do trabalho no gráfico P-V

Exercício

Resposta ao exercício

Caminhos entre estados termodinâmicos

Trabalho realizado em diferentes caminhos

O trabalho realizado pelo sistema durante uma transição entre dois estados depende do caminho escolhido.

Trabalho realizado em um ciclo

Quando o estado final é idêntico

ao inicial, podemos ter uma situação

em que o trabalho total

realizado nesse caminho

fechado não é zero.

Calor fornecido em um caminho termodinâmico

Calor fornecido em um caminho termodinâmico

O calor fornecido a um sistema termodinâmico quando passa por um estado a outro depende do caminho seguido para ir

do estado inicial ao estado final.

Conclusões

• Em um processo termodinâmico, trabalho e calor dependem dos estados inicial e final e também dos estados intermediários do sistema (caminho).

• Não faz sentido dizer que um corpo “contém calor” ou “contém trabalho”.

• Faz mais sentido criar um novo conceito: o de ENERGIA INTERNA.