FACULDADE MUNICIPAL MIGUEL ÂNGELO DA SILVA SANTOS-convertido

Prévia do material em texto

FACULDADE MUNICIPAL MIGUEL ÂNGELO DA SILVA SANTOS – FEMASS 
 
 
 
 
 
 
 
 
RENAN VITORIANO MOREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
A IMPORTÃNCIA DA TERMODINÃMICA PARA A FÍSICA E PARA O 
DESENVOLVIMENTO DA CIVILIZAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao professor 
Diego César Cavalcanti de Andrade 
para composição de nota 
da disciplina de Física II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MACAÉ 
2021 
1 . O QUE É TERMODINÃMICA? 
 
 A termodinâmica é uma área da física que estuda as leis que regem as relações 
entre as diferentes formas de energia e a transformação de um tipo de energia em outro. 
A termodinâmica causou importantes impactos no avanço da tecnologia e, portanto, no 
desenvolvimento da civilização. As máquinas térmicas impulsionaram, por exemplo, a 
Revolução Industrial. 
 
A descoberta da termodinâmica ocorreu em março de 1814, durante as guerras 
napoleônicas. Enquanto Napoleão e seus exércitos lutavam em outro lugar, Paris sofreu 
um ataque constante das quadros combinadas da Rússia, Prússia e Áustria. Os cidadãos 
foram transferidos em locais estratégicos para defesa. Esse ataque foi defendido por um 
grupo de estudantes inexperientes que foram forçados a recuar sob fogo cerrado de 
artilharia. Um deles era um jovem brilhante e soldado e cientista. Seu nome era Nicolas 
Leonard Sadi Carnot e a humilhação que ele sofreu pessoalmente iriam compeli-lo e 
motivá-lo a descobrir uma visão profunda de como todos os motores funcionam. 
 
Carnot vinha de uma família militar muito respeitada. Depois da derrota francesa, 
ele ficou determinado a reconquistar o orgulho francês. O que realmente incomodava 
Carnot era a superioridade tecnológica que os inimigos da França pareciam possuir. E a 
Inglaterra em particular, tinha uma grande vantagem, tanto econômico quanto militar por 
conta de seu domínio da energia a vapor. 
 
Então Carnot jurou que entenderia como os motores a vapor funcionavam e usaria esse 
conhecimento para o benefício da França. Ele disse de forma explícita, que se pudesse tirar 
os motores a vapor da Inglaterra o império britânico entraria em colapso. E ele propõe uma 
análise da fonte do poder britânico ao analisar uma maneira como o fogo e os motores a 
calor funcionando. 
 
Vivendo com um salário de meio período com seu irmão Hippolyte em um 
pequeno apartamento em Paris, no ano de 1824, Carnot escreveu o agora lendário 
Reflexões sobre Potência Motriz do Fogo. Com menos de 60 páginas, ele aborda aberta e 
abstratamente a maneira fundamental de como todos os motores a calor funcionam. 
Carnot viu que todos os motores a calor se compulham em uma fonte de calor em um 
ambiente mais frio, e Carnot acreditava que o calor era um tipo de substância que fluiria 
como água do quente para o frio. 
 
E assim, com água caindo de uma certa altura, o fluxo de calor podia ser aproveitado 
para realizar trabalho útil. A ideia crucial de Carnot era mostrar que para fazer qualquer 
motor a calor ser mais eficiente tudo o que você tinha que fazer era aumentar a diferença 
de temperatura entre a fonte de calor e o ambiente mais frio. Essa ideia tem guiado os 
engenheiros por 200 anos. Fundamentalmente, um motor de um carro é mais eficiente que 
um motor a vapor porque ele trabalha em uma temperatura muito mais alta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. SISTEMAS DA TERMODINÃMICA 
 
 
Um sistema termodinâmico é uma quantidade arbitrária de matéria, cujas propriedades 
podem ser descritas unicamente e de forma completa, especificando certos parâmetros 
macroscópicos que podem ser: 
 Temperatura 
 Pressão 
 Volume 
 
2.1 – SISTEMA ISOLADO 
 
Um sistema isolado não interage de modo algum com os arredores. O contentor 
que contém o sistema e o delimita dos arredores, é impermeável à matéria e não permite a 
transferência de energia. Deste modo a energia do sistema é uma quantidade conservada, e 
o mesmo se verifica com a quantidade de matéria. 
 
2.2 – SISTEMA FECHADO 
 
Um sistema fechado apenas permite a troca de energia com os arredores, 
não havendo troca de matéria. A energia deixa de ser uma quantidade conservada.. 
 
 
 2.3– SISTEMA ABERTO 
 
 
 Um sistema aberto permite a troca de energia e matéria com os arredores, logo 
estas quantidades podem variar ao longo do tempo
 
3. IMPORTÂNCIA DA TERMODINÃMICA 
 
 
A termodinãmica está em todos os processos que envolvem a mudança de estados. Sua 
aplicação vai desde as máquinas térmicas à meteorologia, com a medição de pressão e 
temperatura, umidade relativa do ar. Ou seja, existem inúmeros instrumentos que permitem 
medir as características variáveis dos gases, como os hidrômetros, que conferem a umidade 
relativa do ar e o barômetro, que afere a pressão. 
 
A termodinâmica também é aplicada em larga escala nos automóveis. No processo de 
combustão, há uma grande liberação de calor e energia. Essa energia térmica é aproveitada 
para realizar o trabalho mecânico. A termodinâmica também é aplicada em outras 
situações, como na turbina de avião e nas usinas termoelétricas, que se utilizam do calor 
produzido pela fissão atômica. 
 
Para os estudos dos gases, fluídos e sólidos em geral, há medidores de pressão, como os 
manômetros. Existem também equipamentos para medir absorção de radiação, a exemplo 
dos calorímetros, que medem a quantidade de calor necessária para aquecer certa 
quantidade de material. Além disso, ele serve para calcular o calor específico de 
substâncias, capacidades térmicas de sistemas, entre outras aplicações.
 
 
4. CONCLUSÃO 
Estudar e entender as diversas manifestações da termodinâmica pode nos ajudar 
a resolver diversos problemas futuros, bem como contribuir no avanço da Engenharia e 
da Física. 
BIBLIOGRAFIA 
Termodinâmica (2): O refrigerador como máquina térmica (1) - 
UOL Educação – acessado em 21/04/2021 
https://www.youtube.com/watch?v=jtLklcHVHic – acessado em 
21/04/2021 
https://www.youtube.com/watch?v=eY6D2LjYKzw – acessado em 
21/04/2021 
https://www.youtube.com/watch?v=D8BOEXtiyzI – acessado em 
21/04/2021 
Sistema termodinâmico e equações de estado (gov.cv) – acessado em 
21/04/2021 
 
	FACULDADE MUNICIPAL MIGUEL ÂNGELO DA SILVA SANTOS – FEMASS
	MACAÉ 2021
	2. SISTEMAS DA TERMODINÃMICA
	2.1 – SISTEMA ISOLADO
	2.2 – SISTEMA FECHADO
	3. IMPORTÂNCIA DA TERMODINÃMICA
	A termodinãmica está em todos os processos que envolvem a mudança de estados. Sua aplicação vai desde as máquinas térmicas à meteorologia, com a medição de pressão e temperatura, umidade relativa do ar. Ou seja, existem inúmeros instrumentos que perm...
	4. CONCLUSÃO
	BIBLIOGRAFIA