Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
2.1.4. Trabalho (W) Usualmente definimos trabalho como uma força agindo através de um determinado deslocamento que acontece na direção desta força. Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. 1 2.1.4. Trabalho os conceitos de sistema Convém relacionar TRABALHO com os conceitos de sistema, propriedades e processos. Lembrando que TRABALHO é pode ser entendido como energia transferida através da fronteira, dizemos que: Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Um sistema realiza TRABALHO se, e somente se, o único efeito externo sobre o meio puder ser a elevação de um peso. 2 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. No SI a unidade de W é Joules = [J] = [N.m]. No Sistema Inglês é : foot-pound force [ft.lbf] ou British Thermal Unit [BTU]. 3 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Sempre que nos referirmos à taxa de realização de trabalho, nós falamos de potência: Quando conveniente, utilizaremos trabalho associado à unidade de massa: 4 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Trabalho como função do volume: Neste esquema o sistema indicado na figura inicialmente se expandiu, o que caracteriza a realização de trabalho pelo sistema ② ① F dx A dV 5 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Trabalho como função do volume: Podemos então entender o trabalho como a área sob uma curva P x V. Diferentes processos envolvem diferentes quantidades de trabalho. 6 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Trabalho como função do volume: Podemos então entender o trabalho como a área sob uma curva P x V. 7 2.1.5. Calor (Q) os conceitos de sistema CALOR é a transferência de energia que não pode ser explicada por nenhum dos trabalhos macroscópicos. É a energia que atravessa o sistema devido à diferença de temperatura entre sistema e meio. Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Simulação disponível em: http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/energy-forms-and-changes 8 2.1.5. Calor os conceitos de sistema . Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. No SI a unidade de Q é Joules = [J] = [N.m]. É comum usarmos também Kcal. Sendo que: 1 Kcal = 4186,8J No Sistema Inglês é : foot-pound force [ft.lbf] ou British Thermal Unit [BTU]. Sempre que nos referirmos à taxa de troca de calor, nós falamos de potência térmica: Quando conveniente, utilizaremos trabalho associado à unidade de massa: 9 2.1.6. Trabalho & Calor os conceitos de sistema Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. ③ ② ① ① A energia atravessa o sistema indicado devido ao diferencial de temperatura (CALOR) ② A energia cruza a fronteira e a bateria pode ser substituída por uma alteração de energia potencial. ③ Não há energia cruzando oa Fronteira do sistema. Portanto não há trabalho ou calor. 10 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Questões levantadas no Quiz Você e um amigo moram em bairros diametralmente opostos e ambos ficam 4Km da AEDB. Por serem pessoas inteligentes, dispostas e super antenadas às bandeiras de mobilidade urbana e eficiência energética, vocês decidiram ir pedalando para a faculdade. Se você sai de casa exatamente no mesmo instante que seu amigo lhe enviou uma mensagem dizendo que ele também estava saindo naquele instante e ao chegar à AEDB ele diz que chegou uns 5 minutos antes, você pode dizer que: a) O trabalho (W) realizado por seu amigo é o mesmo que você realizou. b) O trabalho (W) realizado por seu amigo é o menor do que o que você realizou. c) O trabalho (W) realizado por seu amigo é o maior do que o que você realizou. d) A potência de seu amigo é menor do que a sua. 11 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Questões levantadas no Quiz Você e um amigo moram em bairros diametralmente opostos e ambos ficam 4Km da AEDB. Por serem pessoas inteligentes, dispostas e super antenadas às bandeiras de mobilidade urbana e eficiência energética, vocês decidiram ir pedalando para a faculdade. Se você sai de casa exatamente no mesmo instante que seu amigo lhe enviou uma mensagem dizendo que ele também estava saindo naquele instante e ao chegar à AEDB ele diz que chegou uns 5 minutos antes, você pode dizer que: a) O trabalho (W) realizado por seu amigo é o mesmo que você realizou. b) O trabalho (W) realizado por seu amigo é o menor do que o que você realizou. c) O trabalho (W) realizado por seu amigo é o maior do que o que você realizou. d) A potência de seu amigo é menor do que a sua. 12 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Questões levantadas no Quiz Se um sistema passa por um processo no qual apenas um trabalho de 10 J é feito pela vizinhança sobre ele (o sistema), então podemos dizer que: a) A energia interna do sistema diminui em 10J. b) A energia interna do sistema aumenta em 10J. c) A energia interna do sistema não se altera. 13 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Questões levantadas no Quiz Se um sistema passa por um processo no qual apenas um trabalho de 10 J é feito pela vizinhança sobre ele (o sistema), então podemos dizer que: A energia interna do sistema diminui em 10J. A energia interna do sistema aumenta em 10J. A energia interna do sistema não se altera. 14 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Questões levantadas no Quiz Se um processo consiste em uma alteração de volume do sistema de 10m3 para 2 m3 a uma pressão constante de 100.000 Pa, então o trabalho envolvido no processo é de: W = - 800.000 J W = - 12.500 J W = 800.000 J W = 12.500 J 15 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Questões levantadas no Quiz Se um processo consiste em uma alteração de volume do sistema de 10m3 para 2 m3 a uma pressão constante de 100.000 Pa, então o trabalho envolvido no processo é de: W = - 800.000 J W = - 12.500 J W = 800.000 J W = 12.500 J 16 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Questões levantadas no Quiz Qual das afirmações seguintes sobre trabalho para um processo de quase-equilíbrio está incorreta? O diferencia de Trabalho é inexato Trabalho é a área sobre um diagrama PxT Trabalho é uma função de caminho Trabalho é sempre igual a zero para um processo a volume constante. 17 Termodinâmica – Aula 2 Fenômenos de Transporte Prof.: Washington de Macedo Lemos, MSc. Questões levantadas no Quiz Qual das afirmações seguintes sobre trabalho para um processo de quase-equilíbrio está incorreta? O diferencia de Trabalho é inexato Trabalho é a área sobre um diagrama PxT Trabalho é uma função de caminho Trabalho é sempre igual a zero para um processo a volume constante. 18 c WFdx = ò [] WJ WWatts dts d éù === êú ëû & WJ w mkg éù == êú ëû c WFdx = ò F PFPA A =\= 22 11 WPAdxWPdV =\= òò [] QJ QWatts dts d éù === êú ëû & QJ q mkg éù == êú ëû
Compartilhar