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1. PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA sistema. Isso analisado pela convenção de Como nosso enfoque trabalho realizado por ele Anteriormente já estudamos a primeira lei da termodi- positivo, assim como calor Confira na tabela: nâmica, quando enunciamos que, na natureza, a energia se conserva, não sendo possível criá-la ou apenas transformá-la em formas diferentes. A diferença é que ago- Energia Sinal positivo (+) Sinal negativo (-) ra essa lei será analisada dentro do contexto das transfor- mações gasosas em processos térmicos. Se a energia interna Energia Se a energia interna Em um sistema gasoso (gás dentro do recipiente), a do aumenta. do sistema a energia interna é uma grandeza escalar que consiste na a temperatura (AU) temperatura abaixa aumenta somatória de diversas contribuições de formas de energia. Para aumentar ou diminuir essa energia, há dois caminhos calor flui do meio calor flui do possíveis: troca de calor (Q) ou realização de trabalho para sistema sistema para Calor (Q) sistema recebe (o sistema cede calor A energia interna aumenta quando meio externo for- calor do ao nece calor ao sistema ou realiza trabalho sobre sistema (o sistema recebe calor ou trabalho do meio externo); trabalho é realizado trabalho é realizado Trabalho pelo sistema sobre pelo meio sobre A energia interna diminui quando O sistema fornece expansão do contração calor ao meio externo ou realiza trabalho sobre meio gás do gás (o sistema cede calor ou realiza trabalho sobre meio). Física módulo 1 A troca de calor e a realização de trabalho são com- Vamos observar a seguinte situação: plementares, pois, recebendo uma quantidade de calor, gás sofrendo sistema a usa em parte para realizar trabalho. transformação modo, quando sistema recebe trabalho cede a ele uma parte desse trabalho na forma no esquema a seguir: calor Q trabalho trabalho calor recebido pelo sistema; é positivo. O sistema realiza trabalho, ele também positivo. A energia interna varia por um montante de gás (variação de energia interna) Transformações gasosas não são conservativas, uma vez que trabalho realizado depende do trajeto Q (calor) ou do caminho percorrido pela transformação. Fornecendo calor ao sistema, podemos observar a ocorrência de duas Nos gases ideais (perfeitos), a variação da energia situações possíveis: um aumento de temperatura e uma expansão interna (AU) depende somente da variação da tempe- do gás. aumento de temperatura representa aumento de energia ratura interna do sistema; a expansão do gás, por sua vez, representa a realização de trabalho. O estado de um sistema gasoso é determinado pela equação que envolve as três variáveis termodinâmicas: Primeira lei da termodinâmica temperatura (T), pressão (P) e volume (V). Além dessas (lei da conservação de energia) variáveis que definem estado do sistema, para as quais vimos três transformações possíveis, ele pode ser estudado A variação da energia interna de um sistema é igual também pela troca de calor. Assim, de acordo com ao calor trocado com meio menos trabalho realizado de troca ou variação que ocorre no sistema, temos quatro no processo. transformações gasosas: Isométrica: ocorre a volume constante; Isobárica: ocorre a pressão constante; É importante saber que calor trocado pode ser tanto Isotérmica: ocorre a temperatura constante; recebido pelo sistema quanto cedido, assim como tra- Adiabática: ocorre sem troca de calor (Q balho pode ser realizado pelo sistema ou pelo meio sobre 3