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Termodinâmica Conceitos e definições Tópicos abordados ● Introdução à Termodinâmica; ● Abordagem termodinâmica; ● Sistema e volume de controle; ● Propriedades, estados, processos e fase; ● Temperatura e Lei Zero da Termodinâmica. 2 Termodinâmica ● O que é Termodinâmica? 3 ● Onde aplicamos a Termodinâmica? Abordagem Termodinâmica ● Termodinâmica clássica: Abordagem macroscópica. Trata do comportamento global do sistema. O sistema é tratado como um meio contínuo. Para a grande maioria das aplicações em engenharia, a termodinâmica clássica não somente propicia uma abordagem mais direta para análise e projeto mas também requer menos complicações matemáticas. Abordagem utilizada neste curso. 4 Abordagem Termodinâmica ● Termodinâmica estatística: Abordagem microscópica. Tratamento que leva em conta a estrutura da matéria. O objetivo é caracterizar por meios estatísticos o comportamento médio das partículas e relacioná-lo com o comportamento macroscópico do sistema. Não considera o meio como contínuo. Utilizada em aplicações envolvendo lasers, plasmas, cinética química. 5 Metodologia Para Resolver Problemas Termodinâmicos ● Os primeiros passos em uma análise termodinâmica são: Definir o sistema; Identificar as interações relevantes com a vizinhança. ● Estabelecer: O que é conhecido: resumir o problema em poucas palavras; O que é procurado: resumir o que é procurado; Esquema e dados: definir o sistema (sistema fechado ou volume de controle), identificar a fronteira; Anotar dados e informações relevantes; Levantar hipóteses; Análise das equações (conservação da massa, conservação da energia, segunda lei da termodinâmica); Comentários: interpretar hipóteses e resultados. Sistemas termodinâmicos ● Como iniciar a análise termodinâmica de um problema? Descrever de maneira precisa o que será estudado. ● Como? Identificando o sistema. ● Em aeronáutica, quais sistemas poderemos analisar???? 7 Sistemas termodinâmicos 8 Tipos de Sistemas ● SISTEMA FECHADO ● VOLUME DE CONTROLE ● SISTEMA ISOLADO Fase 10 Importante: um sistema pode conter mais de uma fase. Propriedade Propriedade Estado Estado 1 Estado 2 Processo Estado 1 Estado 2 Propriedade - Classificação Propriedade INTENSIVA ou Propriedade EXTENSIVA O que isso significa? Se uma quantidade de matéria, num dado estado, for dividida em duas partes iguais, cada parte apresentará o mesmo valor das propriedades intensivas e metade do valor das propriedades extensivas. Propriedades - Classificação Propriedade INTENSIVA Propriedade EXTENSIVA Processos - Classificação ● Processo isotérmico ● Processo isóbárico ● Processo isocórico ● Processo isoentrópico Ciclo Temperatura ● Propriedade intensiva o conceito de temperatura é originado de nossa percepção sensorial. Conseguimos distinguir que um corpo 1, está mais quente que um corpo 2, e este mais quente que um corpo 3, etc. energia cinética das moléculas de um gás perfeito. ● Difícil encontrar o conceito exato para definir temperatura, assim definimos a igualdade de temperatura. Temperatura Lei Zero da Termodinâmica “Quando dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo eles estarão também em equilíbrio entre si”. Lei Zero da Termodinâmica
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