Unidade 1

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Yunus A. Çengel
Michael A. Boles
Termodinâmica
7a Edição
Inclui CD
Com versão educacional 
do programa EES para 
resolução de problemas
Catalogação na publicação: Ana Paula M. Magnus – CRB 10/2052
Ç99t Çengel, Yunus A. 
 Termodinâmica [recurso eletrônico] / Yunus A. Çengel,
 Michael A. Boles ; tradução: Paulo Maurício Costa Gomes
 ; revisão técnica: Antonio Pertence Júnior. – 7. ed. – Dados
 eletrônicos. – Porto Alegre : AMGH, 2013.
 Editado também como livro impresso em 2013.
 ISBN 978-85-8055-201-0
 1. Engenharia. 2. Termodinâmica. 3. Física – Calor.
 I. Boles, Michael A. II. Título.
CDU 621.43.016:536
52 Termodinâmica
2–1 INTRODUÇÃO
Estamos familiarizados com o princípio de conservação da energia, a expressão 
da primeira lei da termodinâmica que vimos no colégio. Ouvimos repetidas ve-
zes que a energia não pode ser criada ou destruída durante um processo; ela só 
pode se transformar de uma forma para outra. Isso parece bastante simples, mas 
vamos nos testar e ver se entendemos e se verdadeiramente acreditamos nesse 
princípio.
Considere uma sala cuja porta e janelas estejam hermeticamente fechadas e 
cujas paredes estejam bem isoladas, de modo que a perda ou o ganho de calor atra-
vés das paredes seja desprezível. Um refrigerador com as portas abertas é colocado 
no meio da sala, e ligado a uma tomada (Fig. 2–1). É possível usar um pequeno 
ventilador para circular o ar e manter a uniformidade da temperatura dentro da 
sala. O que você acha que acontecerá com a temperatura média do ar na sala? Ela 
aumentará ou diminuirá? Ou permanecerá constante?
Provavelmente a primeira ideia que lhe ocorre é que a temperatura média do 
ar da sala diminuirá à medida que o ar mais quente da sala se misturar ao ar res-
friado pelo refrigerador. Alguns podem chamar nossa atenção para o calor gerado 
pelo motor do refrigerador, e podem argumentar que a temperatura média do ar 
pode subir se esse efeito de aquecimento for maior do que o efeito de refrigera-
ção. Mas ficarão confusos se for mencionado que o motor é feito de materiais su-
percondutores e, assim, dificilmente existirá qualquer geração de calor no motor.
A discussão pode prosseguir sem previsão de conclusão até nos lembrarmos 
do princípio de conservação da energia: se tomarmos toda a sala – incluindo o ar e 
o refrigerador – como o sistema, que é adiabático, já que a sala está bem selada e 
isolada, esse sistema só poderá interagir com a energia elétrica, que cruza a fron-
teira do sistema e entra na sala. A conservação da energia requer que o conteúdo de 
energia da sala aumente em uma quantidade igual à quantidade de energia elétrica 
consumida pelo refrigerador, que pode ser mensurada com um medidor elétrico 
comum. O refrigerador ou seu motor não armazena essa energia; ela deve estar no 
ar da sala e se manifestará como uma elevação da temperatura do ar. A elevação 
da temperatura do ar pode ser calculada com base no princípio de conservação da 
energia, usando as propriedades do ar e a quantidade de energia elétrica consu-
mida. O que você acha que aconteceria se tivéssemos um aparelho de condicio-
namento de ar em vez de um refrigerador no meio da sala? E se operássemos um 
ventilador no interior da sala (Fig. 2–2)?
Observe que a energia é conservada durante o processo de operação do re-
frigerador colocado em uma sala – a energia elétrica é convertida em uma quan-
tidade equivalente de energia térmica armazenada no ar da sala. Se a energia se 
conserva, por que todos os debates sobre conservação de energia e adoção de 
medidas para conservar energia? Na verdade, “conservação da energia” significa 
conservação da qualidade da energia, não da quantidade. A eletricidade, que é a 
forma de energia de mais alta qualidade, por exemplo, sempre pode ser conver-
tida em uma quantidade igual de energia térmica (também chamada de calor). 
Mas apenas uma pequena fração da energia térmica, a forma de energia de menor 
qualidade, pode ser convertida de volta em eletricidade, como discutiremos no 
Cap. 6. Pense sobre as coisas que você pode fazer com a energia elétrica que o re-
frigerador consumiu, e sobre o ar da sala que agora está a uma temperatura mais 
alta. Se nos pedirem para nomearmos as transformações de energia associadas 
Ventilador
Sala bem vedada
e isolada
FIGURA 2–2 Um ventilador funcionando 
em uma sala bem vedada e isolada elevará 
a temperatura do ar da sala.
Sala bem vedada
e isolada
FIGURA 2–1 Um refrigerador operando 
com a porta aberta em uma sala bem 
vedada e isolada.
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
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Larissa Ale
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Larissa Ale
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Larissa Ale
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Larissa Ale
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Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
 Capítulo 2 Energia, Transferência de Energia e Análise Geral da Energia 53
à operação de um refrigerador, ainda podemos ter dificuldades em responder, 
porque tudo o que vemos é a energia elétrica entrando no refrigerador e o calor 
dissipado do refrigerador para o ar da sala. Obviamente, existe a necessidade 
de estudarmos primeiro as diversas formas de energia. É exatamente isso o que 
faremos agora, prosseguindo depois com um estudo dos mecanismos da transfe-
rência da energia.
2–2 FORMAS DE ENERGIA
A energia pode existir em inúmeras formas; ela pode ser térmica, mecânica, ciné-
tica, potencial, elétrica, magnética, química e nuclear, e a soma delas constitui a 
energia total E de um sistema. A energia total de um sistema com base em uma 
unidade de massa é indicada por e. Ela pode ser expressa como
 
(2–1)
A termodinâmica nada afirma sobre o valor absoluto da energia total. Ela trata 
apenas da variação da energia total, que é o mais importante para os problemas de 
engenharia. Assim, é possível atribuir um valor zero (E � 0) à energia total de um 
sistema em algum ponto de referência conveniente. A variação da energia total de 
um sistema não depende do ponto de referência escolhido. A diminuição da ener-
gia potencial de uma pedra em queda livre, por exemplo, só depende da diferença 
de altura, e não do referencial escolhido.
Em uma análise termodinâmica, normalmente é útil considerar as diversas 
formas de energia que constituem a energia total de um sistema em dois grupos: 
macroscópico e microscópico. As formas macroscópicas de energia são aquelas 
que um sistema possui como um todo, com relação a algum referencial exter-
no, como as energias cinética e potencial (Fig. 2–3). As formas microscópicas de 
energia são aquelas relacionadas à estrutura molecular de um sistema e ao grau de 
atividade molecular e são independentes de referenciais externos. A soma de todas 
as formas microscópicas de energia é chamada de energia interna de um sistema 
e é indicada por U.
O termo energia foi criado em 1807 por Thomas Young, e seu uso na ter-
modinâmica foi proposto em 1852 por Lord Kelvin. O termo energia interna e 
seu símbolo U apareceram pela primeira vez nos trabalhos de Rudolph Clausius 
e William Rankine na segunda metade do século XIX, e com o passar do tempo 
substituíram os termos alternativos trabalho interior, trabalho interno e energia 
intrínseca usados na época.
A energia macroscópica de um sistema está relacionada ao movimento e à 
influência de alguns efeitos externos como gravidade, magnetismo, eletricidade e 
tensão superficial. A energia que um sistema possui como resultado de seu movi-
mento relativo a algum referencial é chamada de energia cinética (EC). Quando 
todas as partes de um sistema se movem com a mesma velocidade, a energia ciné-
tica é expressa como
(2–2)
FIGURA 2–3 A energia macroscópica 
de um objeto muda com a velocidade e a 
altura.
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
54 Termodinâmica
ou, por unidade de massa
 
ec 
 
(2–3)
onde V indica a velocidade do sistema com relação a um referencial fixo. A energia 
cinéticade um corpo sólido em rotação é dada por Iv2, onde I é o momento de 
inércia do corpo e v é a velocidade angular.
A energia que um sistema possui como resultado de sua altura em um campo 
gravitacional é chamada de energia potencial (EP), e é expressa como
 (2–4)
ou por unidade de massa
 (2–5)
onde g é a aceleração gravitacional e z é a elevação do centro de gravidade do sis-
tema com relação a algum nível de referência escolhido arbitrariamente.
Os efeitos magnéticos, elétricos e de tensão superficial são significativos ape-
nas em alguns casos específicos e, geralmente, ignorados. Na falta de tais efeitos, 
a energia total de um sistema consiste nas energias cinética, potencial e interna, e 
é expressa como
 
(2–6)
ou por unidade de massa
 
(2–7)
A maioria dos sistemas fechados permanece estacionário durante um processo 
e, assim, não sofre nenhuma variação em suas energias cinética e potencial. Os 
sistemas fechados cuja velocidade e posição do centro da gravidade permanecem 
constantes durante um processo são chamados de sistemas estacionários. A va-
riação da energia total �E de um sistema estacionário é idêntica à variação de sua 
energia interna �U. Este livro pressupõe que um sistema fechado é também esta-
cionário, a menos que seja informado o contrário.
Tipicamente, volumes de controle envolvem o escoamento de fluidos por lon-
gos períodos, sendo conveniente expressar o fluxo de energia associado a uma 
corrente de fluido na forma de taxa. Isso é feito incorporando o fluxo de massa 
, que é a quantidade de massa que escoa através de uma seção transversal por 
unidade de tempo. Ela está relacionada à vazão volumétrica , que é o volume de 
fluido que escoa através de uma seção transversal por unidade de tempo, por
Fluxo de massa: (kg/s) (2–8)
que é análoga a m � rV. Aqui, r é a densidade do fluido, Ac é a seção transversal 
do escoamento e Vmed é a velocidade média do escoamento normal a Ac. Em todo 
o livro, o ponto sobre um símbolo indica por unidade de tempo. Assim, o fluxo de 
energia associado a um fluxo de massa é (Fig. 2–4)
Fluxo de energia: (kJ/s ou kW) (2–9)
no qual é análogo a E � me.
D
Vapor
Vmed
Ac � pD
2/4
m � rAcVmed
E � me
•
• •
FIGURA 2–4 Fluxos de massa e energia 
associados ao escoamento de vapor em um 
duto de diâmetro interno D com velocidade 
média Vmed.
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
58 Termodinâmica
Energia mecânica
Muitos sistemas de engenharia são projetados para transportar fluidos de um lugar 
a outro a uma vazão, velocidade e diferença de altura especificadas, e o sistema 
pode produzir trabalho mecânico em uma turbina ou pode consumir trabalho me-
cânico em uma bomba ou ventilador durante o processo (Fig. 2–10). Esses siste-
mas não envolvem conversão da energia nuclear, química ou térmica em energia 
mecânica. Da mesma forma, não há transferência de calor em quantidades signi-
ficativas, e os sistemas operam essencialmente a temperatura constante. Tais sis-
temas podem ser analisados de forma conveniente considerando apenas as formas 
mecânicas de energia e os efeitos de atrito que causam perda de energia mecânica 
(ou seja, conversão em energia térmica que, em geral, não pode ser utilizada para 
nenhuma finalidade útil).
A energia mecânica pode ser definida como a forma de energia que pode 
ser convertida completa e diretamente em trabalho mecânico por um dispositivo 
mecânico ideal, como uma turbina ideal, por exemplo. As energias cinética e po-
tencial são as formas conhecidas de energia mecânica. Entretanto, energia térmica 
não é energia mecânica, uma vez que não pode ser convertida direta e completa-
mente em trabalho (a segunda lei da termodinâmica).
Uma bomba transfere energia mecânica para um fluido elevando sua pressão, 
e uma turbina extrai energia mecânica de um fluido diminuindo sua pressão. As-
sim, a pressão de um fluido em escoamento também está associada à sua energia 
mecânica. Na verdade, a unidade de pressão Pa é equivalente a Pa � N/m2 � 
N·m/m3 � J/m3,que é energia por unidade de volume, e o produto Pv ou seu equi-
valente P/r tem unidade J/kg, que é energia por unidade de massa. Observe que a 
pressão por si só não é uma forma de energia. Mas uma força de pressão agindo 
sobre um fluido ao longo de uma distância produz trabalho, chamado de trabalho 
de escoamento, em uma quantidade P/r por unidade de massa. O trabalho de 
escoamento é expresso em termos de propriedades do fluido, e é conveniente ima-
giná-lo como parte da energia do fluido e chamá-lo de energia de pressão. Assim, 
a energia mecânica de um fluido em escoamento pode ser expressa por unidade 
de massa como
(2–10)
FIGURA 2–10 A energia mecânica é um 
conceito útil para fluxos que não possuem 
significativas transferências de calor ou 
conversões de energia, tal como o fluxo de 
gasolina para um tanque em um automóvel.
© Corbis RF.
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
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 Capítulo 2 Energia, Transferência de Energia e Análise Geral da Energia 59
onde P/r é a energia de pressão, V2/2 é a energia cinética, e gz é a energia poten-
cial do fluido, todas por unidade de massa. Ela também pode ser expressa na forma 
de taxa como
 
(2–11)
onde é o fluxo de massa do fluido. Então, a variação da energia mecânica de um 
fluido durante um escoamento incompressível (r � constante) torna-se
 
(2–12)
e
 
(2–13)
Portanto, a energia mecânica de um fluido não varia durante o escoamento se sua 
pressão, densidade, velocidade e altura permanecerem constantes. Na ausência de 
alguma perda irreversível, a variação da energia mecânica representa o trabalho 
mecânico fornecido ao fluido (se �emec � 0) ou extraído do fluido (se �emec � 0). 
A energia máxima gerada (ideal) por uma turbina, por exemplo, é max � �emec, 
como mostrado na Fig. 2–11.
EXEMPLO 2–2 Energia do vento
Um local avaliado para a instalação de uma estação eólica tem ventos estáveis de velo-
cidade de 8,5m/s (Fig. 2–12). Determine a energia do vento (a) por unidade de massa, 
(b) para uma massa de 10 kg de ar e (c) para um fluxo de massa de 1.154 kg/s de ar.
SOLUÇÃO Considera-se um local cuja velocidade do vento é conhecida. As ener-
gias por unidade de massa, para uma massa especificada e para um certo fluxo de 
massa de ar devem ser determinadas.
Hipótese O vento sopra de modo estável à velocidade especificada.
Análise A única forma de energia do ar atmosférico aproveitável para esse fim é a 
energia cinética, a qual é capturada por uma turbina eólica.
(a) A energia do vento por unidade de massa do ar é
 
(b) A energia do vento para uma massa de ar de 10 kg é
 
(c) A energia do vento para um fluxo de massa de 1.154 kg/s é
 
Discussão É possível mostrar que o fluxo de massa especificado corresponde a uma 
seção de escoamento com diâmetro de 12 m quando a densidade do ar é de 1,2 kg/
m3. Portanto, uma turbina de envergadura de 12 m tem um potencial de geração de 
energia de 41,7 kW. Turbinas eólicas reais convertem cerca de um terço desse poten-
cial em energia elétrica.
4
1
h
W
.
Gerador Turbina
Wmax � m�emec � mg(z1 – z4)� mgh
desde P1 � P4 � Patm e V1 � V4 � 0
. . . .
(a)
(b)
W
.
Gerador Turbina
2
3
Wmax � m�emec � m
. .
� m
.. (P2 – P3)
r
�P
r
desde V2 � V3 e z2 � z3
FIGURA 2–11 A energia mecânica é 
demonstrada por meio de uma turbina 
hidráulica ideal acoplada a um gerador 
ideal. Na ausência de perdas irreversíveis, a 
potência máxima produzida é proporcional 
a (a) variação na elevação da água a partir 
da superfície a montante para jusante do 
reservatório ou (b) (close-up) a queda de 
pressão da água na turbina.
Larissa Ale
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Larissa Ale
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Larissa Ale
Realce
60 Termodinâmica
2–3 TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA POR CALOR
A energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado em duas formas diferen-tes: calor e trabalho (Fig. 2–13). É importante diferenciar essas duas formas de 
energia, e por isso ambas serão discutidas a seguir, para que se forme uma base 
sólida para o desenvolvimento das leis da termodinâmica. Nossa experiência mos-
tra que uma lata de refrigerante gelado deixada sobre uma mesa se aquece após 
um certo tempo, da mesma forma que uma batata assada colocada sobre a mesma 
mesa se esfria. Quando um corpo é deixado em um meio que está a uma tempe-
ratura diferente, a transferência de energia ocorre entre o corpo e o meio até que 
o equilíbrio térmico seja estabelecido, ou seja, até que o corpo e o meio atinjam a 
mesma temperatura. A direção da transferência de energia sempre é do corpo com 
temperatura mais alta para aquele com temperatura mais baixa. Depois de estabe-
lecida a igualdade de temperaturas, a transferência de energia para. Nos processos 
descritos nesse parágrafo, diz-se que a energia é transferida sob a forma de calor.
Calor é definido como a forma de energia transferida entre dois sistemas 
(ou entre um sistema e sua vizinhança) em virtude da diferença de temperaturas 
(Fig. 2–14). Ou seja, uma interação de energia só é calor se ocorrer devido a uma 
diferença de temperatura. Dessa forma, não pode haver qualquer transferência de 
calor entre dois sistemas que estejam à mesma temperatura.
Várias frases de uso corrente hoje – como fluxo de calor, adição de calor, 
rejeição de calor, absorção de calor, remoção de calor, ganho de calor, perda de 
calor, armazenamento de calor, geração de calor, calor de reação, liberação de 
calor, calor específico, calor sensível, calor latente, calor perdido, calor do cor-
po, calor do processo, sumidouro de calor e fonte de calor – não são consistentes 
com o significado termodinâmico rigoroso do termo calor, o qual limita seu 
uso à transferência da energia térmica durante um processo. Entretanto, essas 
expressões estão profundamente enraizadas em nosso vocabulário, sendo utili-
zadas por leigos e cientistas sem causar nenhum mal-entendido, já que em geral 
são interpretadas adequadamente e não literalmente. (Além disso, não existe 
nenhuma alternativa aceitável para algumas dessas expressões.) Por exemplo, 
a frase calor do corpo é entendida como o conteúdo de energia térmica de um 
corpo. Da mesma forma, fluxo de calor é entendido como a transferência de 
energia térmica, e não o escoamento de uma substância fluida chamada de ca-
lor, embora esta última interpretação incorreta, que se baseia na teoria calórica, 
seja a origem dessa frase. A transferência de calor para um sistema também é 
chamada de adição ou fornecimento de calor, e a transferência de calor para 
fora de um sistema é chamada de rejeição de calor. Talvez existam motivos 
termodinâmicos para relutar tanto em substituir calor por energia térmica: é 
preciso menos tempo e energia para dizer, escrever e compreender calor do que 
energia térmica.
O calor é a energia em trânsito. Ele só é reconhecido ao cruzar a fronteira de 
um sistema. Considere mais uma vez o exemplo da batata assada. A batata con-
tém energia, mas essa energia é transferência de calor apenas quando ela passa 
através da casca da batata (a fronteira do sistema) para alcançar o ar, como mostra 
a Fig. 2–15. Depois que está na vizinhança, o calor transferido torna-se parte da 
energia interna dessa vizinhança. Assim, em termodinâmica, o termo calor sim-
plesmente significa transferência de calor.
Um processo durante o qual não há transferência de calor é chamado de proces-
so adiabático (Fig. 2–16). A palavra adiabático vem do grego adiabatos, que signi-
Trabalho
Sistema
fechado
(m � constante)
Calor
Fronteira do sistema
FIGURA 2–13 A energia pode atravessar 
as fronteiras de um sistema fechado na 
forma de calor ou trabalho.
Ar da sala
25 °CSem
transferência
de calor
Calor Calor
25 °C 5 °C
8 J/s 16 J/s
15 °C
FIGURA 2–14 A diferença de temperatura 
é a força motriz da transferência de calor. 
Quanto maior a diferença de temperatura, 
maior a taxa de transferência de calor.
8,5 m/s
FIGURA 2–12 Potencial local para uma 
estação eólica, como discutido no 
Exemplo 2–2.
© Vol. 36/ PhotoDisc/Getty RF.
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Capítulo 2 Energia, Transferência de Energia e Análise Geral da Energia 61
fica intransponível. Um processo pode ser considerado adiabático de duas formas: 
quando o sistema está bem isolado, de modo que apenas uma quantidade desprezível 
de calor passe através da fronteira, ou quando o sistema e a vizinhança estejam à 
mesma temperatura e, portanto, não haja força motriz (diferença de temperatura) 
para a transferência de calor. Um processo adiabático não deve ser confundido com 
um processo isotérmico. Embora não exista transferência de calor durante um pro-
cesso adiabático, o conteúdo de energia (e, consequentemente, a temperatura de um 
sistema) ainda pode ser alterada por outros meios como o trabalho.
Como uma forma de energia, o calor tem unidades também de energia, e kJ é 
a mais comum. A quantidade de calor transferida durante um processo entre dois 
estados (estados 1 e 2) é indicada por Q12 ou apenas Q. A transferência de calor 
por unidade de massa de um sistema é indicada por q e é determinada por
(2–14)
Às vezes, é desejável conhecer a taxa de transferência do calor (a quantidade 
de calor transferida por unidade de tempo), em vez do calor total transferido ao 
longo de um intervalo de tempo (Fig. 2–17). A taxa de transferência de calor é 
indicada por , onde o ponto significa a derivada com relação ao tempo, ou “por 
unidade de tempo”. A taxa de transferência de calor , tem a unidade kJ/s, que 
equivale a kW. Quando varia com o tempo, o calor total transferido durante um 
processo é determinado pela integração de no intervalo de tempo do processo:
(2–15)
Quando permanece constante durante um processo, essa relação se reduz a
(2–16)
onde t � t2 � t1 é o intervalo de tempo durante o qual o processo ocorre.
Calor: contexto histórico
O calor sempre foi percebido como algo que produz em nós uma sensação de 
aquecimento, e é possível pensar que a natureza do calor é uma das primeiras 
coisas percebidas pela humanidade. Entretanto, apenas na metade do século XIX 
tivemos uma verdadeira compreensão física da natureza do calor, graças ao de-
senvolvimento da teoria cinética, que trata moléculas como pequenas esferas que 
estão em movimento e, portanto, possuem energia cinética. Assim, o calor é de-
finido como a energia associada ao movimento aleatório de átomos e moléculas. 
Embora tenha sido sugerido no século XVIII e no início do século XIX que o calor 
é a manifestação do movimento no nível molecular (a chamada força viva), a visão 
do calor que prevaleceu até a metade do século XIX tinha por base a teoria calórica 
proposta pelo químico francês Antoine Lavoisier (1744-1794) em 1789. A teoria 
calórica afirma que o calor é uma substância chamada de calórico, semelhante a 
um fluido, que não tem massa, cor, odor e gosto, e pode ser passada de um corpo 
para outro (Fig. 2–18). Quando o calórico era adicionado a um corpo, sua tempe-
ratura aumentava; e quando o calórico era retirado de um corpo, sua temperatura 
diminuía. Quando um corpo não podia mais conter calórico, da mesma forma que 
Q � 0
Isolamento
Sistema
adiabático
FIGURA 2–16 Durante um processo 
adiabático, um sistema não troca calor com 
sua vizinhança.
Q � 30 kJ
m � 2 kg
t � 5 s�
Q � 6 kW
q � 15 kJ/kg
30 kJ
calor
FIGURA 2–17 As relações entre q, Q e .
Ar da vizinhança
Batata assada
Fronteira
do sistema
Calor
2 kJ
energia
térmica
2 kJ
energia
térmica
2 kJ
calor
FIGURA 2–15 A energia é somente 
reconhecida como calor transferido quando 
atravessa a fronteira do sistema.
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
Larissa Ale
Realce
62 Termodinâmicanão se pode mais dissolver sal ou açúcar em um copo d’água, dizia-se que o corpo 
estava saturado com calórico. Essa interpretação deu origem aos termos líquido 
saturado e vapor saturado, ainda usados nos dias de hoje.
A teoria do calórico foi questionada logo após sua apresentação. Ela pro-
punha que o calor era uma substância que não podia ser criada ou destruída. 
Entretanto, sabia-se que o calor podia ser gerado indefinidamente esfregando 
as mãos ou esfregando dois pedaços de madeira. Em 1798, o norte-americano 
Benjamin Thompson, também conhecido como Conde Rumford (1754-1814), 
mostrou em seus trabalhos que o calor pode ser gerado continuamente por meio 
do atrito. A validade da teoria do calórico também foi desafiada por vários ou-
tros cientistas. Entretanto, foram os cuidadosos experimentos que o inglês Ja-
mes P. Joule (1818-1889) publicou em 1843 que finalmente convenceram os 
céticos de que o calor não era uma substância, colocando assim a teoria do 
calórico de lado. Embora a teoria do calórico tenha sido totalmente abandonada 
na metade do século XIX, ela contribuiu bastante para o desenvolvimento da 
termodinâmica e da transferência de calor.
Calor é transferido por meio de três mecanismos: condução, convecção e ra-
diação. A condução é a transferência de energia das partículas mais energéticas de 
uma substância para as partículas menos energéticas como resultado da interação 
entre as partículas. A convecção é a transferência de energia entre uma superfície 
sólida e o fluido adjacente que está em movimento, e envolve os efeitos combina-
dos da condução e do movimento do fluido. A radiação é a transferência de ener-
gia devido à emissão de ondas eletromagnéticas (ou fótons). Uma visão geral dos 
três mecanismos da transferência de calor é dada no final deste capítulo no quadro 
Tópico de Interesse Especial.
Corpo
quente
Corpo
frio
Superfície
de contato
Calórico
FIGURA 2–18 No início do século XIX, 
pensava-se que o calor era um fluido 
invisível, chamado de calórico, que 
escoava dos corpos mais quentes para os 
corpos mais frios.
Larissa Ale
Realce
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.