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3.1 - Calor e energia interna UFABC – Fenômenos Térmicos – Prof. Germán Lugones MÓDULO 3 – Energia em processos térmicos: a primeira lei da Termodinâmica Energia interna Definição: A energia interna é a energia associada aos componentes microscópicos de um sistema – átomos e moléculas – quando vistos a partir de um referencial em repouso com relação ao sistema. Inclui a energia cinética e potencial associada ao movimento aleatório translacional, rotacional e vibracional dos átomos ou moléculas que compõem o sistema, assim como a energia potencial intermolecular. Eint Gás ideal: Já mostramos que a energia interna de um gás ideal monoatômico está associada ao movimento translacional de seus átomos. Neste caso especial, a energia interna é simplesmente a energia cinética translacional total dos átomos. Gases diatômicos e poliatômicos: a energia interna inclui outras formas de energia molecular (energia cinética rotacional, energia cinética e potencial associada às vibrações moleculares). Calor Definição: Calor é a energia transferida entre um sistema e o seu ambiente devido a uma diferença de temperatura entre eles. Por definição o calor é: - positivo quando a energia é absorvida pelo sistema. - negativo quando a energia é perdida pelo sistema. O calor, diferentemente da temperatura, a pressão e o volume, não é uma propriedade intrínseca de um sistema. Ela têm significado apenas quando descreve a transferência de energia para dentro ou para fora de um sistema. Unidades: O calor pode ser expresso em calorias. Inicialmente, a caloria (cal) foi definida como a quantidade de calor que aumentaria a temperatura de 1g de água de 14,5°C para 15,5°C. Em 1948, a comunidade científica decidiu que, uma vez que calor (assim como trabalho) é energia transferida, a unidade do SI do calor deveria ser a da energia ou seja, o Joule. A caloria é agora definida (exatamente) como: , sem qualquer referência ao aquecimento da água. A equação anterior é conhecida como o equivalente mecânico do calor. 1 cal = 4,1868 J
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