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Introdução e conceitos básicos da termodinâmica Apresentação Esta Unidade de Aprendizagem apresenta uma introdução e conceitos básicos da termodinâmica, que é o ramo da física que estuda as causas e os efeitos de mudanças na temperatura, pressão e volume. Você verá a importância do estudo da termodinâmica sendo, em essência, uma ciência experimental que diz respeito apenas a propriedades macroscópicas ou de grande escala da matéria e energia. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir os conceitos básicos da termodinâmica.• Identificar conceitos básicos como sistema, estado, postulado de estado, equilíbrio e processo.• Demonstrar os vários problemas de termodinâmica encontrados na prática.• Infográfico Para aprender termodinâmica, é de suma importância conhecer as diferenças entre sistemas abertos, fechados e isolados, e as trocas de calor e matéria possíveis entre o sistema e o universo. Um sistema aberto é visível no nosso dia a dia em coisas simples, como em uma xícara de café, ou em conjuntos mais complexos, como uma turbina a vapor. Os refrigeradores e compressores trabalham em sistemas fechados. Os sistemas isolados, embora sejam mais raros, podem ser exemplificados por meio do funcionamento de algo simples como uma garrafa térmica. De qualquer forma, todos esses sistemas funcionam por meio de processos termodinâmicos e, sendo assim, é necessário conhecer as principais definições desses processos para que eles possam ser compreendidos. Neste Infográfico, confira exemplos práticos dos conceitos de sistemas termodinâmicos, as propriedades extensivas e intensivas da matéria, e os tipos de processos. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/558ad035-61d5-458d-aba8-7c3ec092c224/3cb95601-6ab2-42ec-a6f7-22c504aac205.png Conteúdo do livro Acompanhe um trecho da obra em que são abordados os conceitos e exemplos sobre a termodinâmica. O livro é Termodinâmica. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Dica do professor O vídeo abaixo explica os conceitos e a importância da termodinâmica, considerando os processos e propriedades físicas. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/72538b657b58c183cbc3a89833e39b8f Exercícios 1) As leis da termodinâmica estabelecem o ambiente de trabalho na ciência da transferência de calor. O que fala a segunda lei da termodinâmica? A) Que a energia tem qualidade, assim como quantidade, e que os processos reais ocorrem na direção da diminuição da qualidade da energia. Por exemplo, o calor deve ser transferido na direção de menor temperatura. B) A segunda lei estabelece que a taxa de energia transferida para um sistema deve ser igual à taxa de crescimento de sua energia. C) A segunda lei estabelece que, considerando dois sistemas em equilíbrio térmico com um terceiro sistema, estão também em equilíbrio térmico um com o outro. D) A segunda lei estabelece que o calor deve ser transferido na direção de maior temperatura. E) A segunda lei estabelece que a taxa de energia transferida para um sistema deve ser maior do que a taxa de crescimento de sua energia. 2) Qual a diferença entre um sistema fechado e um sistema aberto? A) Sistema Fechado: a energia pode entrar e sair do sistema,mas a massa não. Sistema Aberto: energia e massa podem entrar e sair do sistema. B) Sistema Fechado: a energia pode entrar e sair do sistema,mas a massa não. Sistema Aberto: nem energia e nem massa atravessam as fronteiras do sistema. C) Sistema Fechado: nem energia e nem massa atravessam as fronteiras do sistema. Sistema Aberto: nem energia e nem massa atravessam as fronteiras do sistema. D) Sistema Fechado: energia e massa podem entrar e sair do sistema. Sistema Aberto: a energia pode entrar e sair do sistema,mas a massa não. E) Nos sistemas Aberto e Fechado a energia e a massa podem entrar e sair do sistema. 3) Sobre as propriedades termodinâmicas, marque a alternativa correta. A) As propriedades extensivas são independentes da massa de um sistema. B) As propriedades intensivas são independentes da massa de um sistema. C) As propriedades intensivas são valores que dependem do tamanho do sistema. D) Propriedades como a massa, o volume e a quantidade de movimento são propriedades intensivas. E) Propriedades como a temperatura, a pressão e a densidade são propriedades extensivas. 4) Como podemos definir termodinâmica? A) A termodinâmica é o processo de transporte onde existe a migração de uma ou mais espécies químicas em um dado meio, podendo este ser sólido, líquido ou gasoso. B) A termodinâmica trabalha com estados termodinâmicos em desequilíbrio. C) A termodinâmica ocorre quando dois ou mais corpos que estão em temperaturas diferentes são colocados em contato, ou em um mesmo local, fazendo com que a energia térmica de um corpo seja transferida para o outro. D) Termodinâmica é definida como a ciência da energia. E) A termodinâmica pode acontecer de três maneiras diferentes: por condução, convecção ou irradiação. 5) Uma das leis mais fundamentais da natureza é o princípio de conservação da energia. Sobre o princípio da conservação da energia é correto afirmar: A) O princípio de conservação de energia diz que ,durante uma interação, a energia não pode mudar de uma forma para outra e a quantidade total não permanece constante. B) No princípio de conservação de energia a energia pode ser criada ou destruída. C) O princípio de conservação de energia diz que, durante uma interação, a energia pode mudar de uma forma para outra, mas que a quantidade total não permanece constante. D) O princípio de conservação de energia diz que, durante uma interação, a energia não muda de uma forma para outra e a quantidade total permanece constante. E) O princípio de conservação de energia diz que, durante uma interação, a energia pode mudar de uma forma para outra, mas que a quantidade total permanece constante. Na prática O principal objetivo do estudo da termodinâmica é o estudo da ciência da energia (capacidade de causar alterações). Veja agora algumas aplicações da termodinâmica: Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: