Aula 5 (Introdução à Termodinamica) t

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Prof. Dr. Luiz Fernando Charbel
Aula – 20/03/2017
FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA
PRINCÍPIOS DA TERMODINÂMICA 
A TERMODINÂMICA surgiu da necessidade de compreensão
do funcionamento das máquinas térmicas visando otimizar o
seu uso. Assim, a termodinâmica estuda as relações
existentes entre o calor e o trabalho mecânico, tendo como
princípios a conservação de energia e a transferência
espontânea do calor, do sistema mais quente para o mais
frio e não no sentido inverso.
Termodinâmica
Termodinâmica
A termodinâmica explica as principais propriedades da matéria e a
correlação entre estas propriedades e a mecânica dos átomos e
moléculas.
O estudo da termodinâmica envolve
• Conceitos de transferências de
energia, entre um sistema e seu
ambiente
• As variações resultantes na
temperatura ou mudanças de
estados.
Questões práticas tratadas pela termodinâmica
• Como um refrigerador arrefece ?
• Que tipos de transformações ocorrem num motor de carro?
• Porque uma bomba de bicicleta se aquece conforme se enche o pneu?
A termodinâmica trata das transformações da matéria nos seus quatro estados 
SÓLIDO LÍQUIDO GÁS PLASMA
As Leis da Termodinâmica
Lei Zero da Termodinâmica
(Equilíbrio Térmico)
1ª Lei da Termodinâmica
(Conservação da Energia)
2ª Lei da Termodinâmica
(Entropia - grau de “desordem das coisa”)
3ª Lei da Termodinâmica
(0 K - zero Kelvin)
Sistema termodinâmico
Algumas definições úteis
Uma certa porção de matéria, a qual
pretende-se estudar, suficientemente
extensa para poder ser descrita por
parâmetros macroscópicos.
Vizinhança do Sistema
Aquilo que é exterior ao sistema e com
o qual o sistema pode, eventualmente,
trocar energia e/ou matéria.
Sistema + Vizinhança = Universo
Fronteira
Superfície fechada, real (uma parede, uma
membrana, etc) ou abstrata (imaginada por nós), que
separa o sistema da sua vizinhança.
Algumas definições úteis
Sistema termodinâmico
Uma certa porção de matéria, a qual
pretende-se estudar, suficientemente
extensa para poder ser descrita por
parâmetros macroscópicos.
Vizinhança do 
Sistema
Aquilo que é exterior ao sistema e com
o qual o sistema pode, eventualmente,
trocar energia e/ou matéria.
Sistema + Vizinhança = Universo
Fronteira
Superfície fechada, real (uma parede, uma membrana,
etc) ou abstrata (imaginada por nós), que separa o
sistema da sua vizinhança.
Ex: Gás contido num cilindro com uma parede móvel
Sistema fechado
Não troca matéria com a sua 
vizinhança (pode trocar energia).
Sistema isolado
Não troca energia nem matéria com
a sua vizinhança.
Sistema aberto Troca matéria com a sua vizinhança.
Paredes móveis
Permitem transferência de energia na
forma de trabalho mecânico.
Paredes diatérmicas
(Ex: folha fina de metal)
Permitem transferência de energia na
forma de calor.
Paredes permeáveis Permitem transferência de matéria.
Mais algumas definições úteis
Lei zero da Termodinâmica
Se os corpos A e B estiverem separadamente em equilíbrio térmico
com um terceiro corpo C, então A e B estão em equilíbrio térmico
entre si.