O que é a Primeira Lei da Termodinâmica - Definição

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O que é a Primeira Lei da Termodinâmica –
Definição
2020-01-28 Por Nick Connor
Primeira Lei da Termodinâmica
O aumento da energia interna de um sistema fechado é igual ao calor fornecido ao sistema
menos o trabalho realizado por ele.
IntE   = Q – W
Esta é a Primeira Lei da Termodinâmica e é o princípio da conservação de energia , o que
significa que a energia não pode ser criada nem destruída , mas transformada em várias formas à
medida que o fluido dentro do volume de controle está sendo estudado.
É a lei mais importante para análise da maioria dos sistemas e a que quantifica como a energia
térmica é transformada em outras formas de energia . Segue-se que máquinas perpétuas de
movimento do primeiro tipo são impossíveis.
Princípio de Conservação de Energia
Uma das propriedades mais maravilhosas do universo é que a energia pode ser transformada de
um tipo para outro e transferida de um objeto para outro. Além disso, quando transformado de
um tipo para outro e transferido de um objeto para outro, a quantidade total de energia é
sempre a mesma . É uma das propriedades elementares do universo.
Na termodinâmica, o conceito de energia é ampliado para dar conta de outras mudanças
observadas, e o princípio de conservação de energia é estendido para incluir uma ampla
variedade de maneiras pelas quais os sistemas interagem com seus arredores. As únicas maneiras
pelas quais a energia de um sistema fechado pode ser alterada são através da transferência de
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dEint = dQ – dW. Esta é a Primeira Lei da Termodinâmica (1ª Lei) e é o princípio da
conservação de energia. Uma das propriedades mais maravilhosas da
engenharia. Engenharia Térmica
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energia pelo trabalho ou pelo calor . Além disso, com base nos experimentos de Joule e outros,
um aspecto fundamental do conceito de energia é que a energia é conservada. Este princípio é
conhecido como  a primeira lei da termodinâmica . A primeira lei da termodinâmica pode ser
escrita de várias formas:
Em palavras:
Forma da equação:
IntE   = Q – W
onde E   representa a energia interna do material, que depende apenas do estado do
material (temperatura, pressão e volume). Q é o calor líquido adicionado ao sistema e W é
o trabalho líquido realizado pelo sistema. Devemos ser cuidadosos e consistentes ao seguir as
convenções de sinal para Q e W. Como W na equação é o trabalho realizado pelo sistema, se o
trabalho for realizado no sistema, W será negativo e E   aumentará.
Da mesma forma, Q é positivo para o calor adicionado ao sistema; portanto, se o calor sai do
sistema, Q é negativo. Isso nos diz o seguinte: A energia interna de um sistema tende a aumentar
se o calor for absorvido pelo sistema ou se um trabalho positivo for feito no sistema. Por outro
lado, a energia interna tende a diminuir se o calor for perdido pelo sistema ou se for feito um
trabalho negativo no sistema. Deve-se adicionar Q e W dependem do caminho, enquanto E   é
independente do caminho.
Forma diferencial:
Layout físico dos quatro principais dispositivos usados no ciclo Rankine e transferências básicas de energia.
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A energia interna E  de um sistema tende a aumentar se a energia é adicionada como calor Q e
tende a diminuir se a energia é perdida como o trabalho W realizado pelo sistema.
Primeira lei em termos de entalpia dH = dQ + Vdp
A entalpia é definida como sendo a soma da energia interna E mais o produto da pressão
P e volume V . Em muitas análises termodinâmicas, a soma da energia interna U e o produto da
pressão pe volume V aparece; portanto, é conveniente atribuir à combinação um nome, entalpia e
um símbolo distinto, H.
H = U + pV
Veja também: Entalpia
A primeira lei da termodinâmica em termos de entalpia mostra-nos por que os engenheiros
usam a entalpia em ciclos termodinâmicos (por exemplo, ciclo de Brayton ou ciclo de Rankine ).
A forma clássica da lei é a seguinte equação:
dU = dQ – dW
Nesta equação, dW é igual a dW = pdV e é conhecido como trabalho de fronteira .
Como H = U + pV , portanto dH = dU + pdV + Vdp e substituímos dU = dH – pdV – Vdp na
forma clássica da lei:dH – pdV – Vdp = dQ – pdVObtemos a lei em termos de entalpia:
dH = dQ + Vdp
ou
dH = TdS + Vdp
Nesta equação, o termo Vdp é um trabalho de processo de fluxo. Este trabalho,   Vdp , é usado
para sistemas de fluxo aberto, como uma turbina ou uma bomba na qual existe um “dp” , ou
seja, mudança de pressão. Não há alterações no volume de controle . Como pode ser visto, essa
forma de lei simplifica a descrição da transferência de energia . A pressão constante ,
a mudança de entalpia é igual à energia transferida do ambiente através do aquecimento:
Processo isobárico (Vdp = 0):
dH = dQ      →      Q = H   – H 
Na entropia constante , ou seja, no processo isentrópico, a mudança de entalpia é igual
ao trabalho do processo de fluxo realizado no ou pelo sistema:
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Processo isentrópico (dQ = 0):
dH = Vdp      →      W = H   – H 
É óbvio que será muito útil na análise de ambos os ciclos termodinâmicos usados na engenharia de
energia, ou seja, no ciclo de Brayton e no ciclo de Rankine.
Exemplo: Primeira Lei da Termodinâmica e Ciclo de Brayton
Vamos assumir o ciclo de Brayton ideal que descreve o funcionamento de um motor de calor
com pressão constante . Os modernos motores de turbina a gás e os motores a jato de
respiração também seguem o ciclo de Brayton. Esse ciclo consiste em quatro processos
termodinâmicos:
1. 
compressão isentrópica – o ar ambiente é aspirado para o compressor, onde é
pressurizado (1 → 2). O trabalho necessário para o compressor é dado por W   = H   – H   .
2. adição de calor isobárico – o ar comprimido passa por uma câmara de combustão, onde o
combustível é queimado e o ar ou outro meio é aquecido (2 → 3). É um processo de pressão
constante, já que a câmara está aberta para entrar e sair. O calor líquido adicionado é dado
por Q   = H   – H 
3. expansão isentrópica – o ar aquecido e pressurizado se expande na turbina, gasta sua
energia. O trabalho realizado pela turbina é dado por W   = H   – H 
4. rejeição de calor isobárica – o calor residual deve ser rejeitado para fechar o ciclo. O calor
líquido rejeitado é dado por Q   = H   – H 
Como pode ser visto, podemos descrever e calcular (por exemplo, eficiência termodinâmica) esses
ciclos (da mesma forma para o ciclo de Rankine ) usando entalpias .
Energia interna
Na termodinâmica, energia interna (também chamada de energia térmica ) é definida como a
energia associada a formas microscópicas de energia . É uma quantidade extensa , depende do
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O ciclo ideal de Brayton consiste em quatro processos termodinâmicos. Dois processos isentrópicos e dois processos
isobáricos.
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tamanho do sistema ou da quantidade de substância que ele contém. A unidade SI de energia
interna é o joule (J) . É a energia contida no sistema, excluindo a energia cinética do movimento
do sistema como um todo e a energia potencial do sistema. As formas microscópicas de
energia incluem aquelas devidas à rotação , vibração, translação e interaçõesentre as moléculas
de uma substância. Nenhuma dessas formas de energia pode ser medida ou avaliada diretamente,
mas foram desenvolvidas técnicas para avaliar a mudança na soma total de todas essas formas
microscópicas de energia.
Além disso, a energia é armazenada nas ligações químicas entre os átomos que compõem as
moléculas. Esse armazenamento de energia no nível atômico inclui energia associada a estados
orbitais de elétrons, rotação nuclear e forças de ligação no núcleo.
Energia microscópica
A energia interna envolve energia na escala microscópica . Pode ser dividido em energia
microscópica potencial,  U e energia cinética microscópica, U   , componentes:
U = U   + U 
onde a energia cinética microscópica, U   , envolve os movimentos de todas as partículas do
sistema em relação à estrutura do centro de massa. Para um gás monatômico ideal , essa é apenas
a energia cinética translacional do movimento linear dos átomos. Partículas monoatômicas não
giram ou vibram. O comportamento do sistema é bem descrito pela teoria cinética dos gases. A
teoria cinética baseia-se no fato de que durante umacolisão elástica entre uma molécula com alta
energia cinética e outra com baixa energia cinética, parte da energia será transferida para a
molécula de energia cinética inferior. No entanto, para gases
poliatômicos, existem rotações eenergia cinética vibracional também.
A energia potencial microscópica, U   , envolve as ligações químicas entre os átomos que
compõem as moléculas, as forças de ligação no núcleo e também os campos de força física no
sistema (por exemplo, campos elétricos ou magnéticos).
Em líquidos e sólidos, há um componente significativo da energia potencial associada às forças de
atração intermoleculares .
Calor e Trabalho
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pote parentes
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https://www.nuclear-power.com/laws-of-conservation/law-of-conservation-of-energy/elastic-collisions/
Vimos que a energia interna muda com Q , que é o calor líquido adicionado ao sistema e W , que
é o trabalho líquido realizado pelo sistema. Agora examinamos como o trabalho realizado e o
calor adicionado ao sistema durante um processo termodinâmico dependem dos detalhes de
como o processo ocorre.
Calor na Termodinâmica
Enquanto energia interna se refere à energia total de todas as moléculas dentro do objeto,
o calor é a quantidade de energia que flui de um corpo para outro espontaneamente devido à
diferença de temperatura. O calor é uma forma de energia, mas é energia em trânsito . O calor
não é propriedade de um sistema. No entanto, a transferência de energia como calor ocorre no
nível molecular como resultado de uma diferença de temperatura .
Considere um bloco de metal em alta temperatura, que consiste em átomos que oscilam
intensamente em torno de suas posições médias. A baixas temperaturas , os átomos continuam a
oscilar, mas com menos intensidade . Se um bloco mais quente de metal é colocado em contato
com um bloco mais frio, os átomos intensamente oscilantes na borda do bloco mais quente
emitem sua energia cinética para os átomos menos oscilantes na borda do bloco frio. Nesse caso,
há transferência de energia entre esses dois blocos e o calor flui do bloco mais quente para o
mais frio por essas vibrações aleatórias.
Em geral, quando dois objetos são colocados em contato térmico , o calor flui entre eles até que
entrem em equilíbrio um com o outro. Quando existe uma diferença de temperatura , o calor flui
espontaneamente do sistema mais quente para o sistema mais frio . A transferência de calor
ocorre por condução ou por radiação térmica . Quando o fluxo de calor para , diz-se que está
na mesma temperatura . Dizem que eles estão em equilíbrio térmico .
Como no trabalho, a quantidade de calor transferida depende do caminho e não simplesmente
das condições iniciais e finais do sistema. Na verdade, existem muitas maneiras de levar o gás do
estado i para o estado f.
Além disso, como no trabalho, é importante distinguir entre o calor adicionado a um sistema do
ambiente e o calor removido do sistema para o ambiente. Q é positivo para o calor adicionado ao
sistema, portanto, se o calor sai do sistema, Q é negativo. Como W na equação é o trabalho
realizado pelo sistema, se o trabalho for realizado no sistema, W será negativo e E   aumentará.
O símbolo q é usado algumas vezes para indicar o calor adicionado ou removido de um
sistema por unidade de massa . É igual ao calor total (Q) adicionado ou removido dividido pela
massa (m).
int


https://thermal-engineering.org/wp-content/uploads/2019/05/Zeroth-Law-of-Thermodynamics-heat.png
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Capacidade de calor
Diferentes substâncias são afetadas em diferentes magnitudes pela adição de calor . Quando
uma determinada quantidade de calor é adicionada a diferentes substâncias, suas temperaturas
aumentam em diferentes quantidades. Essa constante de proporcionalidade entre o calor Q que
o objeto absorve ou perde e a mudança de temperatura resultante T do objeto é conhecida
como capacidade de calor C de um objeto.
C = Q / ΔT
A capacidade de calor é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é
proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade térmica C tem a unidade de energia por grau
ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno que uma propriedade intensiva ,
a capacidade de calor é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto, a
quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.
Capacidade específica de calor
A capacidade térmica de uma substância por unidade de massa é denominada capacidade
térmica específica (c   ) da substância. O índice p indica que a capacidade térmica e a capacidade
térmica específica se aplicam quando o calor é adicionado ou removido a pressão constante .
c   = Q / mΔT
Capacidade de calor específica do gás ideal
p
p

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https://thermal-engineering.org/wp-content/uploads/2019/05/specific-heat-capacities-substances.png
https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/thermodynamics/extensive-and-intensive-properties/
https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/thermodynamics/extensive-and-intensive-properties/
No Modelo de Gás Ideal , as propriedades intensivas c   e c   são definidas para substâncias
compressíveis puras e simples como derivadas parciais da energia interna u (T, v) e entalpia h (T,
p) , respectivamente:
onde os subscritos v e p denotam as variáveis mantidas fixas durante a diferenciação. As
propriedades c   e c   são referidos como calores específicos (ou capacidades de calor ), porque,
sob determinadas condições especiais dizem respeito a mudança de temperatura de um sistema
para a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. As suas unidades SI são J / kg
K ou J / mol K . Dois aquecimentos específicos são definidos para gases, um para volume
constante (c   ) e outro para pressão constante (c   ) .
De acordo com a primeira lei da termodinâmica , para processos de volume constante com um
gás ideal monatômico, o calor molar específico será:
C   = 3 / 2R = 12,5 J / mol K
Porque
U = 3 / 2nRT
Pode-se derivar que o calor molar específico a pressão constante é:
C   = C   + R = 5 / 2R = 20,8 J / mol K
Este C   é maior do que o calor específico molar a volume constante C   , porque a energia deve
agora ser fornecidos não só para aumentar a temperatura do gás, mas também para o gás de
trabalho para fazer porque neste volume caso alterações.
v p
v p
v p
v
p v
p v


https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/thermodynamics/ideal-gas-law/
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Calor latente de vaporização
Em geral, quando um material muda de fase de sólido para líquido ou de líquido para gás, uma
certa quantidade de energia está envolvida nessa mudança de fase. No caso de mudança de fase
de líquido para gás, essa quantidade de energia é conhecida como entalpia de
vaporização (símbolo ∆H   ; unidade: J), também conhecida como calor (latente) de
vaporização ou calor de evaporação. Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou
removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia decompõe as
forças atraentes intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás
(o trabalho pΔV) Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura
ocorre. A entalpia da vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.
Calor latente de vaporização – água a 0,1 MPa (pressão atmosférica)
h   = 2257 kJ / kg
Calor latente de vaporização – água a 3 MPa (pressão dentro de um gerador de vapor)
h   = 1795 kJ / kg
Calor latente de vaporização – água a 16 MPa (pressão dentro de um pressurizador )
h   = 931 kJ / kg
O calor da vaporização diminui com o aumentoda pressão, enquanto o ponto de
ebulição aumenta. Ele desaparece completamente em um determinado ponto chamado ponto
crítico . Acima do ponto crítico, as fases líquida e de vapor são indistinguíveis, e a substância é
chamada de fluido supercrítico .
O calor da vaporização diminui com o aumento da pressão, enquanto o ponto de ebulição aumenta. Ele desaparece completamente
em um determinado ponto chamado ponto crítico.
vap
lg
lg
lg

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https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/thermodynamics/what-is-energy-physics/what-is-enthalpy/enthalpy-of-vaporization/
https://www.nuclear-power.com/pressurizer/
https://www.thermal-engineering.org/pt-br/o-que-e-saturacao-ponto-de-ebulicao-definicao/
https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/materials-nuclear-engineering/properties-of-water/critical-point-of-water/
https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/materials-nuclear-engineering/properties-steam-what-is-steam/supercritical-fluid-supercritical-water/
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O calor da vaporização é o calor necessário para vaporizar completamente uma unidade de líquido
saturado (ou condensar uma unidade de massa de vapor saturado) e é igual a h   = h   – h   .
O calor necessário para derreter (ou congelar) uma unidade de massa na substância a pressão
constante é o calor da fusão e é igual a h   = h   – h   , onde h   é a entalpia do sólido saturado e
h   é a entalpia do líquido saturado.
Trabalho em Termodinâmica
Na termodinâmica, o trabalho realizado por um sistema é a energia transferida pelo sistema para
os arredores. Energia cinética, energia potencial e energia interna são formas de energia que são
propriedades de um sistema. O trabalho é uma forma de energia , mas é energia em
trânsito . Um sistema não contém trabalho, trabalho é um processo realizado por ou em um
sistema. Em geral, o trabalho é definido para sistemas mecânicos como a ação de uma força sobre
um objeto a distância.
W = F. d
Onde:
W = trabalho (J)
F = força (N)
d = deslocamento (m)
Trabalho pΔV
lg g l
sl l s s
l
Calor latente de vaporização – água a 0,1 MPa. Parte dominante do calor absorvido.

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https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/materials-nuclear-engineering/properties-steam-what-is-steam/saturated-and-subcooled-liquid/
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https://thermal-engineering.org/wp-content/uploads/2019/05/pdV-Work-Thermodynamics.png
O trabalho de volume de pressão (ou pΔV Work ) ocorre quando o volume V de um sistema é
alterado. O trabalho pΔV é igual à área sob a curva do processo plotada no diagrama pressão-
volume. É conhecido também como o trabalho de fronteira . O trabalho de limite  ocorre
porque a massa da substância contida no limite do sistema faz com que uma força, a pressão vezes
a área da superfície, atue na superfície do limite e faça com que ela se mova. O trabalho de
limite  (ou  pΔV Work ) ocorre quando o  volume V de um sistema é alterado . É usado para
calcular o trabalho de deslocamento do pistão em um  sistema fechado    . É o que acontece
quando o  vapor ou gás contido em um dispositivo de cilindro e pistão se expande contra o pistão
e força o pistão a se mover.
Exemplo:
Considere-se um pistão de atrito que é usado para proporcionar uma pressão constante de 500
kPa num cilindro contendo vapor ( vapor sobreaquecido ) de um volume de 2 m    a 500 K .
Calcule a temperatura final, se 3000 kJ de calor forem adicionados.
Solução:
Usando tabelas de vapor , sabemos que a entalpia específica desse vapor (500 kPa; 500 K) é de
cerca de 2912 kJ / kg . Como nessa condição o vapor possui densidade de 2,2 kg / m   , sabemos
que há cerca de 4,4 kg de vapor no pistão na entalpia de 2912 kJ / kg x 4,4 kg = 12812 kJ .
Quando usamos simplesmente Q = H   – H   , a entalpia resultante do vapor será:
H   = H   + Q = 15812 kJ
Nas tabelas de vapor , esse vapor superaquecido (15812 / 4,4 = 3593 kJ / kg) terá uma
temperatura de 828 K (555 ° C) . Uma vez que nesta entalpia do vapor tem a densidade de 1,31 kg
/ m   , é óbvio que se expandiu em cerca de 2,2 / 1,31 = 1,67 (+ 67%). Portanto, o volume
resultante é de 2 m   x 1,67 = 3,34 m   e ∆V = 3,34 m   – 2 m   = 1,34 m   .
A parte p∆V da entalpia, ou seja, o trabalho realizado é:
pΔV O trabalho é igual à área sob a curva do processo plotada no diagrama pressão-volume.
3
3
2 1
2 1
3
3 3 3 3 3
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https://www.thermal-engineering.org/pt-br/o-que-e-o-steam-propriedades-do-steam-definicao/
https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/materials-nuclear-engineering/properties-steam-what-is-steam/superheated-steam/
https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/thermodynamics/steam-tables/
https://thermal-engineering.org/wp-content/uploads/2019/05/pdV-Work-Thermodynamics.png
W = p∆V = 500 000 Pa x 1,34 m   = 670 kJ
———–
Durante a mudança de volume , a pressão e a temperatura também podem mudar. Para calcular
esses processos, precisaríamos saber como a pressão varia com o volume do processo real pelo
qual o sistema muda do estado i para o estado f . A primeira lei da termodinâmica e o trabalho
podem ser expressos como:
3
O trabalho realizado pelo sistema depende não apenas dos estados inicial e final, mas também dos estados intermediários – ou seja,
no caminho.


https://thermal-engineering.org/wp-content/uploads/2019/05/Work-in-Thermodynamics-general-formula.png
https://thermal-engineering.org/wp-content/uploads/2019/05/Work-in-Thermodynamics-path-dependency.png
Quando um sistema termodinâmico muda de um estado inicial para um estado final , ele passa
por uma série de estados intermediários . Chamamos essa série de estados de caminho . Sempre
existem infinitas possibilidades para esses estados intermediários. Quando todos eles são estados
de equilíbrio, o caminho pode ser plotado em um diagrama pV . Uma das conclusões mais
importantes é que:
O trabalho realizado pelo sistema depende não apenas dos estados inicial e final, mas também dos
estados intermediários – ou seja, no caminho.
Q e W são dependentes do caminho, enquanto ΔE   é independente do caminho. Como
pode ser visto na figura (diagrama pV), o trabalho é variável dependente do caminho. A área azul
representa o trabalho pΔV realizado por um sistema, que passa de um estado inicial i para um
estado final f. O trabalho W é positivo porque o volume do sistema aumenta. O segundo processo
mostra que o trabalho é maior e depende do caminho do processo.
Além disso, podemos conduzir o sistema através de uma série de estados formando um circuito
fechado , como i ⇒ f ⇒ i . Nesse caso, o estado final é o mesmo que o estado inicial , mas
o trabalho total realizado pelo sistema não é zero . Um valor positivo para o trabalho indica que
o trabalho é realizado pelo sistema em seus arredores. Um valor negativo indica que o trabalho é
realizado no sistema por seus arredores.
Exemplo: Trabalho Específico da Turbina
Um estágio de alta pressão da turbina a vapor opera em estado estacionário com condições de
entrada de   6 MPa , t = 275,6 ° C , x = 1 (ponto C). Vapor folhas esta etapa de turbina a uma
pressão de 1,15 MPa , 186 ° C e x = 0,87 (ponto D). Calcule a diferença de entalpia entre esses
dois estados. Determine a transferência de trabalho específica.
A entalpia para o estado C pode ser coletada diretamente das tabelas de vapor , enquanto a
entalpia para o estado D deve ser calculada usando a qualidade do vapor :
int
Ciclo de Rankine – Termodinâmica como ciência de conversão de energia


https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/thermodynamics/what-is-energy-physics/what-is-enthalpy/
https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/thermodynamics/steam-tables/
https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/materials-nuclear-engineering/properties-steam-what-is-steam/vapor-quality-dryness-fraction/
https://thermal-engineering.org/wp-content/uploads/2019/05/Thermodynamic-Cycles-min.pngh   = 2785 kJ / kg
h   = h   x + (1 – x) h    = 2782. 0,87 + (1 – 0,87). 790 = 2420 + 103 = 2523 kJ / kg
Δh = 262 kJ / kg
Como no processo adiabático dh = dw , Δh = 262 kJ / kg é o trabalho específico da turbina .
Quatro Casos Especiais da Primeira Lei da Termodinâmica
A primeira lei da termodinâmica encontra aplicação em vários casos especiais:
Processo adiabático:
Um processo adiabático é aquele em que não há transferência de calor para dentro ou para
fora do sistema. Ocorre muito rapidamente ou um sistema está bem isolado que não ocorre
transferência de energia como calor entre o sistema e seu ambiente. Portanto, dQ = 0 na primeira
lei da termodinâmica, que é então:
dQ = 0, dE   = – dW
Processo isocórico:
Um processo isocórico é aquele em que não há alteração no volume . Um processo isocórico é
um processo de volume constante. Quando o volume de um sistema termodinâmico é constante,
ele não funciona nos seus arredores. Portanto, dW = 0 na primeira lei da termodinâmica, que é
então:
dW = 0, dE   = dQ
Em um processo isocórico , toda a energia adicionada como calor (ou seja, Q é positiva)
permanece no sistema como um aumento da energia interna ( aumento da temperatura ).
Processo cíclico:
Um processo que eventualmente retorna um sistema ao seu estado inicial é chamado de processo
cíclico . Na conclusão de um ciclo, todas as propriedades têm o mesmo valor que tinham no início.
Para esse processo, o estado final é o mesmo que o estado inicial e, portanto, a mudança total de
energia interna deve ser zero . O vapor (água) que circula através de um circuito fechado de
resfriamento sofre um ciclo. A primeira lei da termodinâmica é então:
dE   = 0, dQ = dW
Assim, o trabalho líquido realizado durante o processo deve ser exatamente igual à quantidade
líquida de energia transferida como calor.
1, molhado
2, molhado 2, s 2, l
int
int
int


O que é o Caso Especial da Primeira Lei da Termodinâmica - Definição
O que é a Lei da Termodinâmica - Definição
Lei zero da termodinâmica
Expansão livre:
Esse é um  processo adiabático no qual nenhuma transferência de calor ocorre entre o sistema
e seu ambiente e nenhum trabalho é realizado no sistema. Esses tipos de processos adiabáticos
são chamados de expansão livre . É um processo irreversível no qual um gás se expande para
uma câmara evacuada isolada. É também chamado de expansão Joule . Para um gás ideal, a
temperatura não muda (consulte: Segunda Lei de Joule ), no entanto, gases reais sofrem uma
mudança de temperatura durante a expansão livre. Na expansão livre Q = W = 0, e a primeira lei
exige que:
dE   = 0
Uma expansão livre não pode ser plotada em um diagrama PV, porque o processo é rápido, não
quase estático. Os estados intermediários não são estados de equilíbrio e, portanto, a pressão não
está claramente definida.
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Este artigo é baseado na tradução automática do artigo original em inglês. Para mais informações,
consulte o artigo em inglês. Você pode nos ajudar. Se você deseja corrigir a tradução, envie-a para:
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O que é energia cinética – definição
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https://www.thermal-engineering.org/pt-br/o-que-e-o-caso-especial-da-primeira-lei-da-termodinamica-definicao/
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https://www.thermal-engineering.org/pt-br/category/nao-categorizado/
https://www.thermal-engineering.org/pt-br/o-que-e-a-segunda-lei-da-termodinamica-definicao/
https://www.thermal-engineering.org/pt-br/o-que-e-energia-cinetica-definicao/
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