Buscar

aula8_ct

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

Expansão Adiabática, 
Processos Termodinâmicos, 
2ª Lei e Entropia 
BC0303 Aula 8
2N1
Maurício D. Coutinho Neto mauricio.neto@ufabc.edu.br
Expansão Adiabática
Q=0 
Usando a primeira lei o que deve ocorrer quando Q=0 e o 
sistema realiza trabalho ?
dE = Q - dW dE = - dW dE = - pdV
Em um processo isotérmico E=cte e PV=cte=nRT.
Em um processo adiabático PV≠cte, mas PVγ=cte.
Expansão Adiabática
Queremos demonstrar que: γ =
Cp
Cv
pV γ = cte
piV
γ
i = pfV
γ
f ou
nRT
V
V γi = cte = TV
γ−1
Expansão Adiabática
dE = - pdV=nCvdT ndT = − p
Cv
dV
Da equação dos gases ideais: PV=nRT
Igualando os termos em ndT
d(pV ) = nRdT
ndT =
pdV + V dp
R
=
pdV + V dp
Cp − Cv
pdV + V dp
Cp − Cv = −
p
Cv
dV
dp
p
+
Cp
Cv
dV
V
= 0
ln(p) + γln(V ) = cte = ln(pV γ) CQD 
Expansão Livre
A expansão livre (contra p=0) é um processo espontâneo 
em que W=0. Se Q=0 então temos que ΔE=0 ou Ti=Tf.
pi Vi = pf Vf 
Em uma expansão livre o sistema esta em equilibrio 
somente nos estados inicial e final.
• Isocorico
• Isotermico
• Isobarico
• Adiabático
Processos Termodinâmicos
• O que define a direção preferencial de certos processos 
ocorrerem ?
• Em que a primeira Lei tem a contribuir em relação a esta 
direção preferencial ?
• Quando seguramos uma xícara de café quente a nossa mão 
esquenta e a xícara esfria e não o contrário.
• O que define a espontaneidade de um processo ?
Processos Termodinâmicos
• Processo Reversível:
• É um processo no qual o sistema esta em equilíbrio a cada 
passo da transformação (processo quase estático). Nos 
processos reversíveis o sistema pode retornar as suas 
condições iniciais apenas revertendo a direção do processo 
termodinâmico.
• Processo Irreversível:
• É um processo no qual é impossível para o sistema retornar 
as suas condições iniciais apenas revertendo o processo 
termodinâmico. Neste processo o sistema não esta em 
equilíbrio a cada passo da transformação.
Processos Termodinâmicos
Compressão 
isotérmica:
Um gás em contato 
com um reservatório 
de calor a mesma 
temeratura é 
comprimido 
lentamente a medida 
que colocamos areia 
sobre o pistão.
Entropia
Se um processo irreversível ocorrer em um sistema 
fechado, a entropia do sistema sempre aumenta.
ΔS>0 Para um processo espontâneo.
∆S = Sf − Si =
∫ f
i
dQ
T
Exemplos
A Entropia é Uma Função de Estado ?
SIM! Qual a Conseqüência ?
Para calcular a variação de entropia de um processo 
irreversível, utilizamos um processo reversível no qual 
os pontos iniciais e finais são os mesmos.
Ex: Expansão livre vs. Expansão isotérmica.
∆S =
∫ f
i
dQ
T
=
Q
T
Exemplo
• Um mol de gás nitrogênio está confinado no lado esquerdo do 
recipiente da Fig 21a. Abre se a válvula e o volume do gás 
passa a ser o dobro do volume original. Qual a variação da 
entropia do gás para este processo irreversível ?
• Dois blocos de cobre idênticos de massa m=1,5 kg. O bloco E 
á Temp=60C e o bloco D a Temp=20C. Os blocos estoa em 
uma caixa isolada termicamente separados por uma divisória 
isolante. Quanto retiramos a divisória os blocos entram em 
equilíbrio térmicoa T=40C. Qual a variação de entropia neste 
processo ? C=386J/mol K.
Entropia como Função de Estado
Para processos reversíveis: dE = dQ - dW 
nCvdT = dQ - pdV
∫ f
i
dQ
T
=
∫ f
i
nR
dV
V
+
∫ f
i
nCv
dT
T
Integrando
∆S = nRln
Vf
Vi
+ nCv
Tf
Ti

Outros materiais