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Resumão Termo

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entender e controlar a cinética dos das partículas 
para aplicação em pesquisas? 
Sim!!!
Como?
Aplicando os princípios da Termodinâmica! 
Ciência e Tecnologia 
Sistemas de Tratamentos Térmicos em Ultra-Alto-Vácuo fundamentados 
em Processos de Expansão Livre 
Discussão em grupo
 Duas salas de mesmo tamanho se comunicam por 
uma porta aberta. Entretanto, a média de temperatura 
nas duas salas é mantida a valores diferentes. Em 
qual sala há mais ar?
 Discuta o processo pelo qual a água congela, do 
ponto de vista da primeira lei da termodinâmica. 
Lembre-se que o gelo ocupa um volume maior do 
que a mesma massa de água
 Discuta o Efeito Leidenfrost e Movimento Bronwniano
Exercícios em sala de aula
1) Explique por que a temperatura de um gás diminui em uma expansão adiabática
2) Uma amostra de ar, que ocupa 0,14 m3 à pressão de 2.10E5 Pa, se expande 
isotermicamente até atingir a pressão atmosférica e é então resfriada, à pressão 
constante, até que retorne ao seu volume inicial. Calcule o trabalho realizado pelo ar.
3) Um gás poliatômico possui cv que corresponde a 5R graus de liberdade e está
inicialmente a 47°C. Quando este gás sofre uma expansão adiabática, seu volume 
atinge 2 vezes o volume inicial. Qual será a nova temperatura de equilíbrio?
4) Dez gramas de O2 são aquecidos de 27°C a 127°C à pressão atmosférica.
A) Qual a quantidade de calor transmitida para o oxigênio?
B) Que fração desse calor é gasto para aumentar a energia interna do oxigênio?
Obs: gás diatômico cp = 5/2R
rodney@fc.unesp.br
Princípios da segunda lei,
aplicações científica e tecnológica 
Princípios da Segunda Lei da Termodinâmica
 Algumas coisas acontecem numa certa seqüência e 
nunca poderiam acontecer espontaneamente na 
seqüência inversa.
 O mundo é cheio de eventos que acontecem em uma 
direção mas nunca oposta.
 Processo irreversível: o sistema e 
todas as partes de sua vizinhança 
não conseguem voltar ao estado 
inicial.
·
 Processo reversível: o sistema e 
todas as partes da sua vizinhança 
conseguem retornar exatamente 
ao estado inicial. 
Toda vez que existir um desequilíbrio entre 2 sistemas haverá a oportunidade de realização de trabalho. 
Se for permitido que os 2 sistemas atinjam o equilíbrio de forma não controlada, a oportunidade de 
realizar trabalho estará irremediavelmente perdida. 
Direção dos Processos
Os processos espontâneos possuem uma direção definida.: 
· Corpo quente - esfriamento - equilíbrio 
· Vaso pressurizado - vazamento - equilíbrio 
· Queda de um corpo - repouso 
Aspectos da 2a. lei
A 2a. lei e suas deduções propiciam meios para: 
1. Predizer a direção dos processos 
2. Estabelecer condições de equilíbrio 
3. Determinar qual o melhor desempenho teórico dos ciclos, 
motores e outros dispositivos 
4. Avaliar quantitativamente os fatores que impedem que esse 
melhor desempenho seja atingido 
Não é possível transformar calor completamente 
em trabalho com nenhuma mudança ocorrendo no 
sistema/ambiente.
 Segunda Lei da Termodinâmica ( Uma das Formas)
 Processo Isotérmico
 Energia Interna (gás ideal) depende somente da temperatura = energia interna = 0
 Transformamos calor completamente em trabalho?
Sim, mas com mudanças ocorrendo 
no sistema/ambiente.
Trabalho realizado enquanto as partículas se rearranjam exercendo 
forças para que o volume do sistema varie de Vi para Vf
O Trabalho realizado depende da transformação do sistema ou do 
caminho percorrido, assim, as partículas mudam seu estado físico
Num processo cíclico, as partículas retomam seus estados iniciais, 
mas como quantificar o balanço energético onde a variação da 
energia interna é zero?
 Para o gás retornar ao seu estado inicial (processo reversível) é
preciso operar em ciclos.
 Dispositivo = máquinas térmicas
 Princípio de um ciclo termodinâmico
Nenhuma máquina térmica, operando em ciclos pode retirar 
calor de uma fonte e transformá-lo integralmente em 
trabalho
 Eficiência de uma máquina Térmica:
e= W/Qh
Conservação de energia: alimento – energia dos músculos – aquecimento –
movimento – atrito – resistência do ar - aquecimento do asfalto....
...mas existe uma variável no sistema que não é regida pela lei la
conservação de energia
Aplicação Científica/Tecnológica
Ciência  tudo o que nossa inteligência possa produzir
Pensamento expresso e aplicado  Tecnologia 
Ciclos Termodinâmico em uma máquina real
Atalho para Deutz Engine.lnk
ENTROPIA
 A segunda lei da Termodinâmica, surge a partir da tentativa 
de solucionar a “falha” da primeira, determinando o sentido 
da evolução dos processos. 
 Essa lei pode ser formulada em termos da entropia. A 
entropia de um sistema isolado nunca decresce: não se 
altera nos processos reversíveis e aumenta nos processos 
irreversíveis que ocorrem dentro do sistema.
 O estado de equilíbrio termodinâmico do sistema é o 
estado de máxima entropia 
A variação de entropia de um estado 1 para um estado 2 a partir 
de um processo isotérmico,pode ser definida por:
 Onde Q é reversível 
 T é uma isoterma (lembrar das discussões nos 
ciclos do diagrama PxV)
Entropia 
Uma equação fundamental para os sistemas termodinâmicos, sendo 
então possível, a partir desta e do formalismo matemático inerente à
termodinâmica 
Quando expressa em função da entropia S, número de elementos N, 
e da pressão P - para o caso de sistemas termodinâmicos mais 
simples - a entalpia H = H(S,P,N) 
Para obter-se qualquer informação física relevante para o sistema a 
qual esta encontre-se vinculada é possível uplicar as 
Transformadas de Legendre, são elas:
Energia livre de Helmholtz F = F(T,V,N) , a Energia livre de Gibbs
G = G(T,P,N) e a energia interna E = E(S,V,N),

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