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TERMODINÂMICA
Estuda as transformações da energia associada a uma 
certa quantidade de matéria ou a um volume definido no 
espaço (enfoque no sistema ou no volume de controle)
ENFOQUE NO SISTEMA
Sistema: uma quantidade de matéria selecionada
Vizinhança: o que esta fora do sistema
Fronteira: separa sistema/vizinhança
Energia pode cruzar uma fronteira como calor e trabalho
Calor: energia em trânsito devido a uma diferença de 
temperatura
Trabalho: energia em trânsito que não seja calor
CALOR/TRABALHO NÃO SE ARMAZENAM
Deve ser convertido em alguma forma de energia depois de cruzar a 
fronteira do sistema ou do vc
IDÉIA PRELIMINAR DA 1ª LEI DA TERMODINÂMICA
- Conservação de energia
- Várias formas de energia
COMBINAÇÕES DE CALOR E TRABALHO PARA AQUECER 
UMA XÍCARA DE ÁGUA FRIA
AgitaçãoCalor
Resistência 
elétrica
Fria
Morna
Agitação e
água se misturando
Luz
COMBINAÇÕES DE CALOR E TRABALHO PARA 
LEVANTAR UM OBJETO
PESO
GÁS
motor 
elétrico
calor
SISTEMAS ESPECIAIS
• SISTEMA ISOLADO
SUA FRONTEIRA NÃO PERMITE TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA
• SISTEMA HOMOGÊNEO
SUA MASSA ESTA UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA
ENFOQUE: VOLUME DE CONTROLE
VOLUME 
DE
CONTROLE
MASSA
MASSA
PODE CRUZAR SUA FRONTEIRA
CALOR/TRABALHO
MASSA (ENERGIA)
PROPRIEDADES DO SISTEMA
EXTENSIVAS: DEPENDEM DA QUANTIDADE DE MASSA → VOLUME
INTENSIVAS: INDEPENDEM → PRESSÃO 
 TEMPERATURA
ESTADO DE UM SISTEMA
• CONDIÇÃO ESTÁVEL DE UM SISTEMA
• DUAS PROPRIEDADES INDEPENDENTES CARACTRIZAM O ESTADO 
DE UMA SUBSTÃNCIA SIMPLES
EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO
EQUILÍBRIO 






MENSURÁVEL
OBSERVÁVEL





QUÍMICO
MECÂNICO
TÉRMICO
MUDANÇA DE ESTADO/CAMINHO DO PROCESSO/CICLO
PROCESSO = MUDANÇA DE ESTADO
CAMINHO = CONJUNTO DOS ESTADOS INTERMEDIÁRIOS
CICLO = CAMINHO FECHADO
PROCESSO QUASE-ESTÁTICO
CAMINHO CONSTTUÍDO DE “ESTADOS DE EQUILÍBRIO”
PROCESSO REVERSÍVEL 
PROCESSO QUE PODER SER REVERTIDO COMPLETANMENTE
ESTE É O CAMINHO RVERSO É O MESMO DO PROESSO 
DIRETO
TRABALHO REVERSÍVEL DE EXPANSÃO DE UM GÁS
 
 o trabalho é a área sob o gráfico
Trabalho é força do caminho. Para se calcular é preciso conhecer alguma forma de relação entre P e V (caminho)
TO)DESLOCAMEN(FORÇA .dSFW 
dSΔPδWP.ΔF 
PdVδWdVAdS 
 PdVW
W
(2)
(1)
V
P
(2)
(1)
V
P
EQUAÇÃO DO GÁS IDEAL
Equação de Clapayron
T
M
mR
PV n
mRTPV
M
R
R n 
TNRPV
M
m
N n
CÁLCULO DO TRABALHO PARA PROCESSOS ESPECIAIS
a) PROCESSO ISOBÁRICO
b) PROCESSO ISOTÉRMICO
c) PROCESSO POLITRÓPICO
   
2
1
12
2
1
VVPdVPPdVW
kmRPPV 
kPVe
V
k
P 
  
2
1
2
1
2
1
V
dV
kdV
V
k
PdVW
2
1
12
1
2
1
2
1
1







  n
V
CdVVCdVCVPdVW
n
nn
 nn CVPCPV 
   11221112 1
1
1
1
VCVVCV
n
CVCV
n
W nnnn  




 11221
1
VPVP
n
W 


     12111221 VlnVlnVPVlnVlnkVlnKw 
V
P
(2)
(1)
V
P
1P
2P
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