Aula 3.Termodinâmica II

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Termodinâmica II 
Profª. Dra. Juliana Mendes 
Revisando! 
Atrito Calor Agitação das moléculas 
Desordem 
Entropia 
Para entender melhor a 1ª 
lei da termodinâmica é 
preciso compreender as 
características dos sistemas 
termodinâmicos e os 
caminhos “percorridos” 
pelo calor... 
Sistemas 
• Um sistema é caracterizado pela coletividade (conjunto 
de elementos que constituem o sistema) e pela energia 
existente no sistema. 
 
• É um conjunto de elementos que interagem 
diretamente entre si. 
 
– Ex.: uma solução, uma célula, um cilindro de gás, um 
corpo... 
 
• A termodinâmica estuda o fluxo de energia em 
sistemas da natureza. Atrito = Calor 
Classificação dos sistemas 
• Sistemas conservativos 
• Sistemas dissipativos 
 
 
 
• Complexidade 
• Imprevisibilidade 
• Equilíbrio energético 
• Estabilidade 
 
Características dos sistemas 
Sistema conservativo 
• Aquele no qual não ocorre perda de energia 
sob forma de calor enquanto seus elementos 
interagem entre si 
 
 
• Seria um sistema que não troca nada com o 
restante da natureza - Isolado 
 
 
• “na vida real não é possível” 
 
 
• Se existisse.... 
 
 
 
Garrafa térmica perfeita – 
conservaria o calor até mesmo 
depois de 1000 anos 
Pêndulo perfeito – uma vez 
em movimento, continuaria a 
oscilar na mesma amplitude 
até o final dos tempos 
Sistema dissipativo 
• É aquele no qual há perda de energia sob 
forma de calor quando os seus elementos 
interagem entre si. 
 
• Desordem no entorno – entropia 
 
• ‘‘todos os sistemas são dissipativos’’ 
 
• Parte da energia é aproveitada, o restante é 
perdido - calor 
 
Contração muscular – energia 
mecânica perdida sob forma 
de calor 
Envelhecimento – perda de 
energia torna o processo de 
regeneração menos eficiente 
Características dos Sistemas 
• Complexidade 
 
• Imprevisibilidade 
 
• Equilíbrio energético 
 
• Estabilidade 
Complexidade 
• Sistema que necessita de grande número de 
informações para descrevê-lo. 
Cérebro humano – bilhões de 
células nervosas 
Gás – bilhões de moléculas porém 
basta estudar uma pequena parte 
Em contrapartida 
Complexidade 
• Quanto mais heterogêneo os elementos de 
um sistema, maior a complexidade deste 
sistema 
 
• Quanto maior a complexidade das trocas 
energéticas que ocorre entre os elementos de 
um sistema, maior a complexidade do sistema 
Imprevisibilidade 
• Os sistemas menos complexos – previsíveis 
 
• Os sistemas mais complexos - imprevisíveis 
A soma das incertezas = enorme 
incerteza do comportamento final 
Imprevisibilidade 
Se deixarmos os dois no centro 
de uma sala trancada e 
retornarmos apenas após 6h... 
Como estaria a cadeira? 
Como estaria o camundongo? 
Equilíbrio energético 
• Estado no qual não ocorre mais troca de energia 
 
 
 
 
 
 
 
• Em qual momento os seres vivos ficam em 
equilíbrio energético com o meio? 
Barra de ferro incandescente 
deixada ao ar livre... Com o 
passar do tempo não haverá 
mais troca de calor 
A vida é incompatível com o 
equilíbrio energético. Equilíbrio é 
morte! 
Todos os processos vitais se dão 
longe do equilíbrio. 
Estabilidade 
 
Sistemas 
• Certa massa delimitada por uma fronteira. 
 
• Sistema fechado 
– Sistema que não troca massa com a vizinhança, mas 
permite passagem de calor e trabalho por sua 
fronteira. 
• Sistema isolado 
– Sistema que não troca energia nem massa com a sua 
vizinhança. 
• Vizinhança do sistema 
– O que fica fora da fronteira.