Termodinâmica 2 lei pdf

Prévia do material em texto

Cynthia Eduardo Vianna – 201720212 
Eduarda Labarba de Oliveira - 201810090 
Giovana Corrêa da Silva - 201720524 
Juliana da Silva Kreischer – 201920396 
Letícia dos Santos Fagundes - 201810404 
Sarah R. de Freitas - 201710525 
 
 
 
 
 
 
 
TERMODINÂMICA 
 
 
 
 
 
 
Volta Redonda 
2020 
Prof. Diniz 
Centro Universitário de Volta Redonda 
 
 
1 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................... 02 
2 ENTROPIA .......................................................................................... 03 
3 CICLO DE CARNOT ......................................................................... 03 
4 TEOREMA DE CARNOT ................................................................. 05 
5 BIBLIOGRAFIA ................................................................................. 06 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Centro Universitário de Volta Redonda 
 
 
2 
 
Introdução 
Num sentido geral, a segunda lei da termodinâmica afirma que as diferenças 
entre sistemas em contato tendem a igualar-se. As diferenças de pressão, densidade e, 
particularmente, as diferenças de temperatura tendem a equalizar-se. Isto significa que 
um sistema isolado chegará a alcançar uma temperatura uniforme em todos os pontos. 
Se houver regiões com diferentes temperaturas e estiverem em contato, haverá a 
transferência de energia térmica (calor) da região mais quente para a região mais fria. 
Isso é útil para máquinas que transformam calor (provindo de uma fonte quente) em 
trabalho (transferência de energia útil). 
Segunda Lei da Termodinâmica trata da transferência de energia térmica. Isso 
quer dizer que ela indica as trocas de calor que têm tendência para igualar temperaturas 
diferentes (equilíbrio térmico), o que acontece de forma espontânea. 
Seus princípios são: 
 O calor é transferido de forma espontânea do corpo de maior temperatura para o 
de menor temperatura. 
 
 Todo processo tem perda porque seu rendimento sempre é inferior a 100%. 
 
Os processos irreversíveis só ocorrem espontaneamente num sentido. Para descrever 
o sentido de uma transformação irreversível tem-se uma grandeza física denominada 
entropia, a qual é uma variável de estado extensiva, pois é proporcional à quantidade de 
matéria do sistema. 
 
 
 
 
 
 
Centro Universitário de Volta Redonda 
 
 
3 
 
Entropia ligada à 2 ª Lei da termodinâmica 
 
A entropia, que se denota pela letra S, de um sistema isolado nunca diminui, uma 
vez que aumenta nos processos irreversíveis e mantém-se constante nos processos 
reversíveis. 
 
Deste modo, sendo a variação de entropia dada por: 
 
ΔS =ΔSfinal - ΔSinicial, tem-se para um sistema isolado: 
 
ΔS > 0 - processo irreversível 
ΔS = 0 - processo reversível 
 
O aumento de entropia num processo irreversível indica assim, o sentido temporal 
do sistema isolado, ou seja, estabelece a ordem com que acontecem as várias etapas de 
um processo irreversível. 
 
Ciclo de Carnot 
 
O Ciclo de Carnot é um ciclo particular de transformações termodinâmicas de 
um gás ideal. É composto por duas transformações isotérmicas e duas transformações 
adiabáticas. Foi descrito e analisado pelo engenheiro francês Sadi Carnot, em 1824, em 
seus estudos sobre as máquinas térmicas. 
O ciclo de Carnot pode ser descrito pelas seguintes etapas: 
 O gás sofre uma transformação isotérmica. Se expande e absorve a quantidade 
de calor Q1 de uma fonte quente à temperatura T1; 
 Após a transformação isotérmica, o gás sofre uma transformação adiabática 
(sem trocas de calor com o meio). Como se expande adiabaticamente, sua 
temperatura cai para um valor T2; 
 Em seguida, o gás sofre uma compressão isotérmica e libera uma quantidade de 
calor Q2 para a fonte fria à temperatura T2; 
 Finalmente, retorna à condição inicial após sofrer uma compressão adiabática. 
Centro Universitário de Volta Redonda 
 
 
4 
 
 
 
Para que a energia não esteja sempre a aumentar (imaginemos no caso de uma 
máquina), é preciso que em determinado momento ela volte ao seu estado inicial e 
reinicie o processo. O processo é, assim, cíclico. 
Enquanto uma parte funciona em temperaturas mais elevadas, a outra parte 
funciona em temperaturas mais reduzidas. Isso é possível de acordo com a Segunda Lei 
da Termodinâmica. 
O ciclo, em sentido horário, absorve calor. É o caso dos motores. O ciclo, em 
sentido anti-horário, perde calor. É o caso dos refrigeradores. 
 
Centro Universitário de Volta Redonda 
 
 
5 
 
 
 
Teorema de Carnot 
A grande importância do ciclo de Carnot se deve ao teorema a seguir: 
Nenhuma máquina térmica que opere entre duas dadas fontes, às temperaturas 
T1 e T2, podem ter maior rendimento que uma máquina de Carnot operando entre estas 
mesmas fontes. A máquina de Carnot é uma máquina térmica que opera segundo o ciclo 
de Carnot. 
Todas as máquinas de Carnot apresentam o mesmo rendimento, desde que 
operem com as mesmas temperaturas, independentemente da substância operante. 
 
 
 
 
Centro Universitário de Volta Redonda 
 
 
6 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
http://www.fis.uc.pt/data/20062007/apontamentos/apnt_100_25.pdf 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Carnot 
https://www.todamateria.com.br/ciclo-de-carnot/ 
 
Acesso em 05/06/2020 
http://www.fis.uc.pt/data/20062007/apontamentos/apnt_100_25.pdf
https://pt.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Carnot
https://www.todamateria.com.br/ciclo-de-carnot/