AULA 02 CONCEITOS FUNDAMENTAIS

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TERMODINÂMICA I 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS 
 
 
 
Profª Rosa Maria R. Nielsen 
 
Sistema Termodinâmico: 
 Sistema Termodinâmico: 
 Quantidade de matéria ou região para a qual nossa atenção está 
voltada. 
 
 Demarca-se o sistema em função daquilo que se 
 deseja analisar. 
 
 Meio ou Vizinhança: 
 Tudo que se situa fora do sistema termodinâmico. 
 
 Fronteira ou Superfície de Controle: 
 Limites que demarcam o sistema termodinâmico. 
 Móvel ou Fixa 
 Real ou Imaginária 
Sistema Fechado: 
Definição 
 
Sistema termodinâmico 
no qual não há fluxo de 
massa através das 
 fronteiras que definem 
 o sistema. 
Volume de Controle: 
Definição 
 
Sistema termodinâmico 
no qual ocorre fluxo de 
massa através da 
 superfície de controle 
 que define o sistema. 
 
Sistema Isolado: 
 Definição: 
 Um sistema é isolado quando não existe qualquer 
interação entre o sistema e sua vizinhança, ou 
seja, calor e trabalho não cruzam a fronteira do 
sistema. 
 
 Em resumo: 
 Sistema é definido quando se trata de uma 
quantidade fixa de massa e um volume de 
controle é especificado quando a análise 
envolve fluxos de massa. 
 
Estado Termodinâmico: 
 Estado: 
 Identificado ou descrito por algumas propriedades 
macroscópicas observáveis. 
 Exemplos: 
 Temperatura 
 Pressão 
 Volume específico 
 
 Cada uma das propriedades de uma substância num 
determinado estado tem somente um valor definido e 
essa propriedade tem sempre o mesmo valor para este 
estado, independente da forma pela qual a substância 
chegou a ele. 
Propriedades Termodinâmicas: 
 Propriedades Termodinâmicas: 
 Extensivas 
 Intensivas 
 
 Propriedade Extensiva: 
 Aquela que depende do tamanho do sistema ou do volume de 
controle. 
 Exemplos: 
 Volume 
 Massa 
 
 Propriedade Intensiva: 
 Independe do tamanho do sistema. 
 Exemplos: 
 Temperatura 
 Pressão 
Propriedades Termodinâmicas – Cont.: 
 Propriedade Específica: 
 
Propriedade Específica = Propriedade Extensiva 
 Massa do Sistema 
 Observação: 
 Uma propriedade específica é uma propriedade 
 intensiva do sistema. 
 Volume Específico n = V/m 
 V → Volume total do sistema 
 m → Massa total do sistema 
Mudança de Estado de um 
Sistema Termodinâmico: 
 Quando qualquer propriedade do sistema 
(pressão, temperatura, massa, volume, etc.) é 
alterada ocorre uma mudança de estado no 
sistema termodinâmico. 
 Processo 
 Estado 1 Estado 2 
 
 Processo: 
 Caminho definido pela sucessão de estados 
pelos quais o sistema passa. 
 
 
 
Tipos de Processos: 
 Processo Isobárico: Pressão constante. 
 
 Processo Isotérmico: Temperatura constante. 
 
 Processo Isocórico: Volume constante. 
 
 Processo Isoentálpico: Entalpia constante. 
 
 Processo Isoentrópico: Entropia constante. 
 
 Processo Adiabático: Sem transferência de calor. 
Lei Zero da Termodinâmica e 
Escalas de Temperatura: 
 Lei Zero da Termodinâmica: 
 Se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, eles estão 
em equilíbrio térmico entre si. 
 
 Escalas de Temperatura: 
 Para a maior parte das pessoas a temperatura é um conceito intuitivo 
baseado nas sensações de "quente" e "frio“ provenientes do tato. 
 
 A temperatura está relacionada com o calor. 
 
 O calor flui do corpo de temperatura mais alta para o de temperatura 
mais baixa espontaneamente. 
 
 O funcionamento dos termômetros está baseada na lei zero da 
termodinâmica. 
Escalas de Temperatura: 
 Quatro escalas de temperatura são 
usadas para se referir à temperatura: 
 Escalas absolutas: 
 KELVIN (K) 
 RANKINE (ºR) 
 
 Escalas relativas: 
 Celsius (ºC) 
 Fahrenheit (ºF) 
Escalas de Temperatura: 
Correspondência entre as 
Escalas de Temperatura: 
 Escalas Celsius e Fahrenheit: 
 Interpolando linearmente as duas 
escalas entre a temperatura de 
referência do gelo fundente e de 
vaporização da água 
 
 ºC – 0 _ = ºF – 32 
 100 – 0 212 – 32 
 
 ºC = 5 (ºF – 32) 
 9 
 
 Escala Kelvin: 
 
 K = ºC + 273,15 
 
 
 
 
Exercícios Propostos: 
 Van Wylen – 7ª Edição: 
 Pag. 29 – Ex. 2.20 
 Pag. 29 – Ex. 2.21 
 Pag. 30 – Ex. 2.27 
 Pag. 30 – Ex. 2.29 
 Pag. 30 – Ex. 2.30 
 Pag. 30 – Ex. 2.35 
 Pag. 30 – Ex. 2.39