Notas de Estudo do Capítulo 8 de Física II do Moyses

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Autor: Gabriel F. Ferrari https://www.passeidireto.com/perfil/18881884/
Autor: Gabriel F. Ferrari
Área: Física
Disciplina: Física II
Capítulo 8: A Primeira Lei da
Termodinâmica
Notas de Estudo
1 Apresentação
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2 Considerações Iniciais
Nesse capítulo temos uma densa conversa sobre a termodinâmica, diferentemente do feito
no capítulo 7 aqui já somos apresentados a um formalismo mais presente para o estudo de siste-
mas termodinâmicos. Torna-se até um tanto difícil determinarmos alguns pontos em especial do
capítulo frente a gama de tópicos abordados, porém o próprio título já revela a grande máxima
do texto: A Primeira Lei da Termodinâmica. Tendo isso em vista, abordaremos aqui, nesse ma-
terial, de forma extremamente sucinta sem quaisquer pretensão de uma exposição tão detalhada
quanto nas páginas subsequentes.
3 Tópicos de Destaque
• Quantidade de Calor para elevação de temperatura:
Q = mc∆T
• Quantidade de Calor para mudança de estado físico:
Q = mL
• Um modelo para Condução Térmica:
dQ
dt
= −kAdT
dx
, em que o fluxo do calor é proporcional a área A vezes a distribuição da temperatura ao
longo da espessura x do sólido
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• Para barras compostas de dois materiais temos que:
dQ
dT
= −A T2 − T1
l1
k1
+
l2
k2
• A Primeira Lei da Termodinâmica:
∆U = Q−Wi→f
em que temos que a energia do sistema se conserva quando levamos em conta o calor Q.
• Em processos reversíveis temos que,
Wi→f =
∫ Vf
Vi
d′W =
∫ Vf
Vi
PdV
Q =
∫ Tf
Ti
d′Q =
∫ Tf
Ti
C(T )dT
Além dos tópicos rápidos acima descritos é interesse pontuarmos a necessidade da leitura
da parte 8.6 que apresenta a justificativa para que W e Q não sejam funções de Estado, visto
que as mesmas dependem da trajetória escolhida para o processo diferente da Função de Estado
U que depende unicamente dos estados iniciais e finais do sistema.
Não só isso, mas é interessante destacarmos que para processos reversíveis temos a seguinte
condição sobre o trabalho termodinâmico:
Wi→f = −Wf→i
, além de que para quando temos uma região fechada podemos expressar o mesmo por:
Wi→f =
∮
PdV
e realmente vale destacar que se:
• W > 0, o trabalho é feito no sentido horário;
• W < 0, o trabalho é feito no sentido anti-horário.
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