aula06_01

Prévia do material em texto

1/5 
 
 
 
 
Balanço de energia 
 
Para tanto, precisamos conhecer alguns conceitos fundamentais envolvidos nos 
balanços de energia. 
 
TERMO DEFINIÇÃO EXEMPLO 
SISTEMA A quantidade de matéria 
ou região do espaço, 
escolhida para estudo, 
envolvida por uma 
fronteira. 
 
SISTEMA ABERTO A quantidade de matéria 
atravessa continuamente 
as fronteiras enquanto 
dura o processo. Esses 
sistemas caracterizam 
processos contínuos e 
semi-contínuos. Calor e 
trabalho podem ser 
trocados. 
 
 
 
 
 
 
 2/5 
 
SISTEMA 
FECHADO 
Um sistema que não troca 
massa com a vizinhança. 
Entretanto, calor e 
trabalho podem ser 
trocados. 
 
PROPRIEDADE Uma propriedade é uma 
característica de um 
sistema que pode ser 
medida, tal como 
pressão, volume ou 
temperatura; ou 
calculada, tal como certos 
tipos de energia. As 
propriedades de um 
sistema dependem das 
condições do sistema 
num dado instante. 
Temperatura, pressão, volume, entre outros. 
PROPRIEDADE 
INTENSIVA 
Uma propriedade cujo 
valor é independente da 
quantidade de massa 
presente em um sistema 
A temperatura, a pressão, a massa ou o volume 
específico de um material ou de parte desse 
material é a mesma. 
PROPRIEDADE 
EXTENSIVA 
É uma propriedade 
aditiva que depende da 
quantidade do material. 
Massa ou volume são propriedades extensivas. 
ESTADO O estado de um sistema é 
definido como um 
conjunto de propriedades 
desse sistema num dado 
instante de tempo. Não 
depende de forma ou 
configuração do sistema, 
mas somente das suas 
 
 
 
 
 
 
 3/5 
 
propriedades intensivas 
como temperatura, 
pressão e composição. 
EQUÍLIBRIO As propriedades de um 
sistema são invariantes 
apesar dos escoamentos 
de entrada e saída de 
massa e de energia; um 
estado implícito de 
equilíbrio. 
Os tipos de equilíbrio são térmicos, mecânicos, 
de fase e equilíbrio químico. 
FRONTEIRA A superfície que separa 
um sistema da vizinhança. 
Pode ser uma superfície 
real ou imaginária, rígida 
ou móvel. 
 
 
 
 
 
Dependendo das variáveis do processo, podemos encontrar sistemas, nos quais uma das 
propriedades pode se manter constante ou simplesmente nula. A continuação os 
termos que pertencem a balanços de energia: 
 
TERMO DEFINIÇÃO EXEMPLO 
CALOR Energia transferida em 
função de uma diferença 
de temperatura entre o 
sistema e sua vizinhança. 
A direção do fluxo de 
calor é sempre da maior 
para a menor 
temperatura. 
 
 
TRABALHO Energia transferida como 
resposta a qualquer força 
motriz (driving force)1 
que não seja a diferença 
Por exemplo, se um gás em um cilindro 
expande e movimenta um pistão, o gás faz 
trabalho sobre as vizinhanças. A quantidade de 
 
1 Em termodinâmica, potência motriz (algumas vezes força motriz) é um agente, como água ou vapor, 
usada para transmitir movimento. Geralmente, a potência motriz é definida como um agente natural, 
como água, vapor, vento, eletricidade, usados para transmitir movimento para maquinário, um motor. O 
termo também pode definir alguma coisa, como um locomotiva ou um motor, que fornece a potência 
motriz de um sistema. 
 
 
 
 
 
 
 4/5 
 
de temperatura, tais 
como: força, torque ou 
voltagem. 
trabalho realizado “pelo” ou “sobre” um 
sistema pode ser difícil de ser calculada. 
 
 
 
SISTEMA 
ADIABÁTICO 
Um sistema que não 
troca calor com a 
vizinhança durante um 
processo (isto é, 
perfeitamente isolado), 
 
 
SISTEMA 
ISOBÁRICO 
Um sistema em que a 
pressão é constante 
durante um processo. 
 
 
SISTEMA 
ISOCÓRICO 
Um sistema em que o 
volume é invariante 
durante um processo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 5/5 
 
SISTEMA 
ISOTÉRMICO 
Um sistema em que a 
temperatura é invariante 
durante um processo. 
 
 
 
 
 
 
Falando de unidades associadas à energia, no Sistema Internacional (SI), a unidade de 
energia é o Joule (J). No sistema Inglês utilizamos BTU (British thermal unit).