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2. Conceitos Fundamentais
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2.1. Sistema
• O sistema é qualquer parte do universo (matéria ou parte
de um equipamento) escolhido arbitrariamente, que está
sob observação, a que está sendo estudada.
• Uma vez definido o sistema, a superfície que o envolve
chama-se fronteira ou vizinhança; e a região externa ao
sistema, podendo exercer influência sobre ele, constitui o
meio.
• Então, uma região limitada por uma superfície real ou
imaginária, fixa ou móvel, através da qual passa energia
trocada com o meio ambiente, denomina-se sistema
termodinâmico.
2. IENO, G., NEGRO L.. Termodinâmica. Editora Pearson Prentice Hall. São Paulo, 2004. 228 p.
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• Um sistema que permite a passagem de massa através de
sua fronteira, podendo ainda transferir energia na forma
de calor ou trabalho, denomina-se sistema aberto.
• Para permitir a passagem de massa, a fronteira deve ser
parcialmente constituída por uma superfície virtual,
denominado volume de controle - V.C., conforme mostra
a Figura 5.
2.2. Sistema aberto – volume de controle (VC)
Eixo de 
transmissão
Descarga 
de Gás
Entrada de 
combustível
Fronteira superfície de 
controle
Entrada de ar
Entrada de ar
Entrada de 
combustível
Descarga de Gás
Eixo de 
transmissão
Fronteira superfície de 
controle
Figura 5: Ilustração de um sistema aberto
Fonte: MORAN, M. J.; SHAPIRO (2009)
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• Um sistema constituído por uma
fronteira que não permite a passagem
de massa, denomina-se sistema
fechado.
• Neste caso, o sistema é envolvido por
uma fronteira real, podendo ser fixa ou
móvel, através da qual pode haver ou
não transferência de calor e trabalho
(fluxo de energia).
• Por outro lado, o fluxo de massa através
das fronteiras do sistema é nulo,
conforme mostra a Figura 6.
2.3. Sistema Fechado
Figura 6: Ilustração de um sistema fechado –
segundo tempo do ciclo mecânico de 
funcionamento de um motor de combustão a 4 
tempos, denominado tempo de compressão. 
Fonte: MORAN, M. J.; SHAPIRO (2009)
Fronteira 
superfície de 
controle
vela
válvulas
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2.4. Sistema Isolado
• Se o fluxo de massa, calor e o trabalho forem nulos
nas fronteiras do sistema fechado o sistema é dito
isolado, conforme mostra a Figura 7.
Figura 7: Comparativo entre os três tipos de sistemas
Fonte: Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/refrigeracao/>
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2.5.1. Fronteiras Adiatérmicas e Diatérmicas
3. SOUZA, E. Fundamentos de Termodinâmica e Cinética Química. Belo Horizonte: Editora UFMG,
2005, 341 p.
• Fronteiras Adiatérmicas também chamadas adiabáticas,
são aquelas que não permitem o fluxo de energia na
forma de calor.
• Fronteiras Diatérmicas, por conseguinte, são aquelas
que permitem o fluxo de energia na forma de calor.
2.5.2. Fronteiras Impermeáveis
• Fronteiras Impermeáveis, são aquelas que não permitem
qualquer fluxo de massa, porém as fronteiras
semipermeáveis são aquelas que permitem o fluxo de um
determinado tipo ou classe de substâncias.
2.5. Fronteiras
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2.5.3. Fronteiras Rígidas
• Fronteiras Rígidas ou sem contato mecânico são
aquelas que não permitem a realização de trabalho,
seja qual for a natureza deste, na vizinhança.
• Note-se que um sistema com fronteira rígida,
adiatérmica e impermeável não influenciará na
vizinhança, qualquer que seja a transformação sofrida,
e, portanto, poderá ser considerado um “outro
universo”.
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• O estado é conjunto de propriedades (químicas ou físicas)
que caracterizam o sistema em um determinado tempo.
• Algumas destas propriedades são de natureza qualitativa:
 estado físico – sólido, líquido, ou gás; o número de
componentes – soluções ou misturas binárias, ternárias,
etc.;
 tipo de material – plástico, madeira, etc.; e
 outra propriedade que, no momento do estudo, seja
relevante – cor, cheiro, consistência, turbidez, etc.
• Entretanto, em termodinâmica, o interesse vai de encontro a
conjuntos de propriedades que podem ser quantificadas:
as propriedades extensivas e as propriedades intensivas.
2.6. Variáveis de Estado e de Caminho
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2.6.1. Estado e Propriedade
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• As propriedades extensivas são aquelas que dependem
da variação da massa que constitui o sistema.
• Elas podem ser acumuladas, ou seja, são o resultado de
uma soma de seus valores nas diferentes porções de um
sistema quando ele está subdividido, ou seja:
Exemplos: massa, volume, quantidade de matéria
(número de mols), energia, etc.
extensiva
1
 
n
i
i
Y Y
2.6.2. Propriedades Extensivas
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• As Propriedades Intensivas são aquelas
que não dependem da quantidade de
material que constitui o sistema, de
acordo com a Figura 8.
Exemplo: temperatura, pressão.
• Outros exemplos são os pontos de fusão
e ponto de ebulição, pois independente
da quantidade de material, eles
permanecerão os mesmos.
• Como acontece, por exemplo, com a
água; não importa se temos 100 g ou 1 kg
de água, ao nível do mar, o seu ponto de
fusão sempre será 0°C e seu ponto de
ebulição sempre será 100°C.
2.6.3. Propriedades Intensivas
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Figura 8: A temperatura é uma
propriedade intensiva.
Fonte: Disponível em:
<https://mundoeducacao.bol.uol.c
om.br/quimica/propriedades-
intensivas-extensivas.htm/>
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• Algumas propriedades intensivas são frutos da razão
entre propriedades extensivas.
• Exemplos: massa específica (razão entre massa e
volume a uma temperatura), e concentração (razão
envolvendo massas, volumes e/ou número de moles).
• A massa específica é uma propriedade intensiva, pois
não depende da variação da massa. Por exemplo, um
cubo de gelo tem massa específica igual a 0,92 g cm
-3
.
A massa específica de um iceberg é a mesma.
• É por isso que tanto um cubo de gelo quanto um
iceberg flutuam na água, pois possuem massa
específica inferior à da água (1,0 g cm
-3
).
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2.6.4. Variáveis de estado
• Variáveis, funções de estado ou de ponto são aquelas
cujo seu valor se relaciona intrinsecamente com o
estado do sistema e não com a forma ou formas pelas
quais o sistema atingiu tal estado. Exemplos: energias
cinética e potencial.
2.6.5. Variáveis de caminho
• Variáveis, funções de caminho ou de linha são, por
oposição lógica, propriedades extrínsecas ao sistema,
aquelas que dependem da maneira como certo estado
foi alcançado, atingido. Exemplos: calor e trabalho.
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Ex. 1: Seja um gerador eólico turboelétrico I é montado no topo de uma
torre. A eletricidade é gerada à medida que o vento incide constantemente
através das pás (A) da turbina (dínamo) (B), conforme a figura. A saída
elétrica do gerador alimenta uma bateria (C), acarretando o acendimento
da lâmpada (D). Responda:
a) Identifique os sistemas, bem como sua classificação;
b) Descreva a interação destes sistemas com a vizinhança. Desprezar a
interação térmica da bateria.
I
escoamento de ar
fluxo de corrente elétrica
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Ex. 2: Dentre o conjunto de propriedades abaixo, assinale (1) para as
propriedades extensivas e (2) para as propriedades intensivas:
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Solução de fenolftaleína
Quantidade de matéria
Massa específicaPonto de ebulição
Energia Cinética
Calor
Viscosidade Dinâmica