TERMODINÂMICA

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TERMODINÂMICA
A termodinâmica é o estudo da energia térmica de sistemas. 
Seu conceito central é a temperatura.
 O que é temperatura?
Quando tocamos um corpo qualquer, podemos dizer se ele está "frio", "quente" ou "morno". O tato nos permite ter essa percepção. Mas em que um corpo "frio" difere de um corpo "quente" ou "morno"? Nossa “sensação de temperatura” é confiável? 
Temperatura: é a grandeza física que mede o estado de agitação térmica dos corpos. No SI sua unidade de medida é o Kelvin (K).
LEI ZERO DA TERMODINÂMICA
As propriedades de muitos corpos variam quando alteramos sua temperatura. Estas propriedades são utilizadas como base de instrumentos medidores de temperatura como os termômetros.
 
 TA≠TB TA=TB
A
 B A B A B 
MEDINDO A TEMPERATURA
Para criar uma escala de temperatura, escolhe-se algum fenômeno
 térmico que possa ser reproduzido, e atribui-se uma temperatura Kelvin a esse ponto fixo. Por razões técnicas escolheu-se o ponto tríplice da agua 
 T=273,16 K
Relações entre as escalas
Relação entre a escala Celsius e Kelvin 
Relação entre a escala Fahrenheit e Celsius
 TF = 9/5 TC + 32º
TC = T – 273,15 º
EXEMPLO 
Suponha que você encontre antigas anotações cientificas que descrevem uma escala de temperatura Z , na qual o ponto de ebulição da agua é de 65 ºZ, e o ponto de congelamento é de -14 ºZ.
a) A que temperatura na escala Fahrenheit uma temperatura de -98Z corresponderia?
b) Expresse seu resultado também em ºC e K.
EXPANSÃO TÉRMICA
Quando aumentamos a temperatura de um corpo (sólido ou líquido), aumentamos a agitação das partículas que formam esse corpo, resultando em aumento nas dimensões do corpo.
EXPANSÃO LINEAR: Ocorre quando o corpo tem seu comprimento variado devido a diferença de temperatura.
 
EXPANSÃO VOLUMETRICA: Ocorre quando todas as dimensões de um solido se expande, desse modo o volume varia.
q
D
×
×β
=
D
0
V
V
β = 3α
TEMPERATURA E CALOR
Calor é a energia transferida entre um sistema e seu ambiente devido a uma diferença de temperatura entre eles.
 Calor liberado Calor nulo Calor absorvido 
O calor sempre flui de um corpo de maior temperatura para um corpo de menor temperatura. 
 Unidade no S.I.= J
91 cal= 4,186 J = 3,969 Btu
CAPACIDADE CALORÍFICA (C) 
Determina a quantidade calor que um corpo precisa receber para alterar sua temperatura em uma unidade. 
C = Q
     ΔT
Cada corpo comporta-se de forma diferente ao receber uma determinada quantidade de calor, um exemplo em que podemos perceber isso facilmente ocorre na praia.
A capacidade térmica é uma propriedade dos corpos que depende apenas de sua massa. Podemos concluir, portanto, que a capacidade térmica é proporcional à massa dos corpos. Essa proporcionalidade é definida por uma grandeza denominada calor específico (c),
c = C
     m
CALORES DE TRANSFORMAÇÃO
A quantidade de energia que deve ser transferida sob a forma de calor , para que uma amostra sofra uma mudança de fase é chamada de calor de transformação.
Q= Lm
 Quando a mudança de fase é de liquido para gás, ou de gás para liquido, o calor de transformação o é chamado Calor de Vaporização e vale 539 cal/g.
Quando a mudança de fase é de sólido para o liquido, ou de liquido para solido, o calor de transformação é o chamado calor de fusão e vale 79,5 cal/g.
EXEMPLO
 Sendo o calor especifico do gelo e da agua respectivamente 2220 J/kg.K e 4190 J/Kg.K, o calor de fusão da agua 333 KJ/Kg. Que quantidade de calor deve ser absorvida por uma massa de gelo de 720 g a -10 ºC para leva-la ao estado liquido a 15 ºC? 
CALOR E TRABALHO
A energia de um sistema pode ser transferida na forma de calor ou trabalho 
PROCESSOS TERMODINÂMICOS E ENERGIA INTERNA
PROCESSO ADIABÁTICO: A pressão e o volume variam. Não há troca de calor.
 
 W > 0 , Q= 0 ΔE = Q – W 
 ΔE = – W 
 W < 0, Q=0 ΔE = Q – W 
 ΔE = +W 
 
PROCESSO ISOCÓRICO: Volume constante e pressão varia
 Q>0 , W=0 ΔE = Q – W 
 ΔE = Q 
 Q < 0, W=0 ΔE = Q – W 
 ΔE = Q 
 
PROCESSOS CÍCLICOS: Processos no qual após certas trocas de calor e de trabalho, o sistema volta ao seu estado inicial.
 Q=W
 ΔE = 0
MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR
CONDUÇÃO TERMICA: É a propagação de calor em que a energia térmica passa de partícula para partícula, sem transporte de matéria. Ocorre principalmente nos sólidos. 
Onde K e uma constante de condutividade térmica e L é a espessura.
Unidade de medida: Watt (W)
CONVECÇÃO : É a propagação de calor com transporte de matéria.
 Ocorre somente nos líquidos e gases. 
RADIAÇÃO: É a troca de calor por meio de ondas eletromagnéticas. Ocorre no vácuo. 
Onde 
 O símbolo ϵ representa a emissividade de um corpo, que possui um valor entre 0 e 1. Se um corpo apresentar emissividade de 1 ele é chamado de radiador de corpo negro.
BESOURO MELANOPHILA
Vamos a provinha !!!!
Bons estudos !