Termo_processos

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TermodinâmicaTermodinâmica
Engenharia Engenharia 
Física Aplicada Física Aplicada 
Profa Dra Silvia M de PaulaProfa Dra Silvia M de Paula
Carnot
1796 - 1832
James Joule
1818 - 1889
Rudolf Clausius
1822 - 1888
Fizeram a história da termodinâmicaFizeram a história da termodinâmica
A troca de calor entre dois sistemas não depende da 
energia térmica armazenada em cada um deles, mas sim 
da diferença de temperatura existente entre ambos.
O calor não é a energia térmica contida, mas sim uma 
energia em trânsito, devida exclusivamente à diferença de 
temperatura entre um corpo e outro
Calor e Energia TérmicaCalor e Energia Térmica
A unidade de calorA unidade de calor
- A caloria (cal) é a quantidade de calor necessária para 
elevar a temperatura de 1 g de água de 14,5 º C para 
15,5 º C sob pressão normal.
-Alguns exemplos de fatores de utilidade na conversão das 
unidades: 
1 cal = 4,186 J = 3,968 .10-3 Btu ( British Thermal Unit)
1 J = 0,2389 cal = 9,478 .10 –4 Btu
1 Btu = 1055 J = 252,0 cal 
1 L = 103 cm3 = 10-3m3
Trabalho Trabalho 
W = P. ∆V = P.(V2 – V1)
Onde : 
W é o trabalho realizado
P é a pressão 
V é o volume 
O trabalho corresponde a trocas energéticas sem 
influência de diferença de temperaturas.
Lei zero da termodinâmicaLei zero da termodinâmica
“Se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um 
terceiro, então eles estão em equilíbrio térmico entre 
si." 
A Lei Zero da termodinâmica, permite, também, definir 
uma escala de temperatura, como por exemplo, as 
escalas de temperatura Celsius e Fahrenheit. 
11aa Lei da TermodinâmicaLei da Termodinâmica
Princípio da conservação de energiaPrincípio da conservação de energia
∆U = U2 – U1
Variação Energia Interna
W > 0→ trabalho realizado pelo
sistema sobre o ambiente (expansão)
W < 0 → trabalho realizado sobre o 
sistemas pelo ambiente (contração)
Q > 0→ calor recebido pelo sistema
Q < 0→ calor cedido pelo sistema
1a Lei
∆U= Q - W
∆U = Q - W
Expansão nula
W = 0
∆ U = Q = (mc)gás ∆θθθθ
VariaVariaçção da Energia Internaão da Energia Interna
A energia interna corresponde a energia A energia interna corresponde a energia 
cinética de transição das moléculas.cinética de transição das moléculas.
∆T = 0 → ∆U = 0
∆ T > 0 → ∆U > 0
∆ T < 0 → ∆U < 0
T - tempetartura
3.- Wciclo = ΣW = área 12341
1.- ∆Uciclo = Σ∆U = 0 pois T final = T inicial
2.- Qciclo = ΣQ
Processos cíclicosProcessos cíclicos
Movimento rápido do êmbolo.
Q = 0
W = - ∆U
∆U = Q – W
Q = 0 → ∆U= - W
O processo ocorre tão 
rapidamente que o 
sistema não troca calor 
com o exterior.
Processo adiabáticoProcesso adiabático
Transformação sem troca de calor
∆U = 0 → ∆θθθθ = 0
Transformação à temperatura constante
∴∴∴∴ Q = W = n . R .T.ln(V2/V1)
0 = Q – W
Processo IsotérmicoProcesso Isotérmico
W = 0
∆V = 0
Transformação de 1 → 2
Processo Processo isovolumétricoisovolumétrico ou ou isocóricoisocórico
Transformação a volume constante
∆∆∆∆U = Q - W
∆∆∆∆U = Q
W = Po.(VB-VA)
Processo isobárico
Transformação a pressão constante
TransformaçõesTransformações
MáquinasMáquinas térmicastérmicas -- DiagramaDiagrama PVPV
EXEMPLO 20.6 – Página 94- Serway, Vol 2- LTC.
Calcular o trabalho efetuado por 1 mol de gás ideal que, mantido a 
0ºC, se de expande 3 litros até 10 litros. Resp. 2,73.103J
EXEMPLO 20.7 – Página 94- Serway, Vol 2- LTC
Um grama de água ocupa volume de 1 cm3, pressão atmosférica 
normal. Quando essa quantidade de água é vaporizada na 
mesma pressão, se transforma 2m 1 671 cm3 de vapor. Calcular a 
variação da energia interna nesse processo de vaporização. 
Sendo Lv= 2,26.106 J/kg. Resp. 2091J
EXEMPLO 3
Certa massa de um gás ideal sofre o processo termodinâmico 
conforme mostrado no gráfico. Sabe-se que T1= 200K e a 
temperatura final do gás T2 = 900k. Determine:
(a)Qual o volume final da amostra gasosa?
(b) Calcule o trabalho realizado no processo termodinâmico.
EXEMPLO 3
Certa massa de um gás ideal sofre o processo termodinâmico 
conforme mostrado no gráfico. Sabe-se que T1= 200K e a 
temperatura final do gás T2 = 900k. Determine:
Qual o volume final da amostra gasosa? (Resp. 6.10-3m3) 
(b) Calcule o trabalho realizado no processo termodinâmico. 
(Resp. 2.103J)
Imagens retiradas dos sites :
-http://146.164.33.61/termo/aula%20termo/04%20-%20Termodinamica%20OVERVIEW.ppt#35
-http://www.accordo.it/upload/1152614811/redux-caldo.jpg