A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Marcos Germano Degenhardt. IntroduçãoIntrodução Quando um móvel se desloca sobre uma superfície com atrito, há necessidade de um constante fornecimento.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Marcos Germano Degenhardt. IntroduçãoIntrodução Quando um móvel se desloca sobre uma superfície com atrito, há necessidade de um constante fornecimento."— Transcrição da apresentação:

1 Marcos Germano Degenhardt

2 IntroduçãoIntrodução Quando um móvel se desloca sobre uma superfície com atrito, há necessidade de um constante fornecimento de energia para manter o movimento. FFFFFFFFFFF Durante todo o movimento a velocidade permaneceu constante, logo, o trabalho realizado pela força F não aumentou a energia do móvel, sendo então, dissipada.

3 IntroduçãoIntrodução O que aconteceu com a energia recebida pela realização do trabalho? Transformou-se em energia térmica e com isso aqueceu o corpo. Desta forma:

4 ConceitoConceito Termodinâmica é a parte da física que estuda as relações recíprocas entre um trabalho realizado e a corresponde variação da energia térmica do sistema. FFFFFFFFF

5 Conceitos básicos Há a necessidade de se compreender alguns dos termos que serão utilizados: –Sistema e Fronteira –Estado Termodinâmico –Trabalho –Energia –Calor

6 Sistema e Fronteira A região isolada do espaço, cujas características devem ser estudas, sem qualquer influência externa é o que se chama de Já a superfície que separa o meio externo, quer seja real, quer imaginária, denomina-se de

7 ExemploExemplo Meio Externo Sistema Fronteira A figura a seguir ilustra um sistema:

8 Classificação dos Sistemas Os sistemas são classificados em: –Sistemas Abertos –Sistemas Fechados –Sistemas Isolados

9 Sistema Aberto É o sistema que permite que através de sua fronteira hajam trocas com o meio externo de matéria e energia Meio Externo Sistema Fronteira

10 Sistema Fechado Neste caso, o sistema troca apenas energia com o meio externo, a massa não é trocada. Meio Externo Sistema Fronteira

11 Sistema Isolado Neste sistema não há trocas, nem de energia, nem de massa, com o meio externo. Meio Externo Sistema Fronteira

12 Estado Termodinâmico Corresponde às condições que caracterizam um sistema, em termos de: –pressão –volume –temperatura –densidade

13 TransformaçõesTransformações Se uma das características de um sistema sofre uma variação, então diz-se que houve uma transformação Chama-se de processo termodinâmico, ao modo pelo qual ocorreu a variação de uma das características de um estado. Estado InicialEstado Final pipi ViVi TiTi pfpf VfVf TfTf Processo Termodinâmico

14 TrabalhoTrabalho Na termodinâmica, trabalha-se com gases, logo, são estes quem realizam trabalho. Calcula-se o trabalho que um gás realiza por: Onde: τé o trabalho realizado/recebido pé a pressão em que o gás se encontra Vé o aumento/redução do volume do gás

15 Unidades de Medida Grandeza Símbolo Medida Trabalho τJoule (J) Pressão pPascal (Pa) Volume V metros cúbicos (m 3 ) Caso as unidades não estejam coerentes, elas devem ser transformadas para as unidades acima.

16 Gráfico do Trabalho Ao se trabalhar com gases, representa-se em gráficos a forma de como a pressão e o volume interagem: p0p0 V0V0 V1V1 V (m 3 ) p (Pa)

17 Característica do gráfico p x V No gráfico pressão versus volume (p x V) o trabalho pode ser obtido pela área do mesmo, sob a linha que representa a transformação. p0p0 V0V0 V1V1 V (m 3 ) p (Pa)

18 ConvençõesConvenções Durante uma transformação o gás, seu volume pode aumentar ou diminuir, caracterizando o trabalho. Caso o volume Aumente O Trabalho será positivo e realizado pelo gás Diminua O Trabalho será negativo e recebido pelo gás

19 Trabalho realizado Ocorre quando o volume do gás aumenta Recebe sinal positivo p0p0 V0V0 V1V1 V (m 3 ) p (Pa) p1p1

20 Trabalho recebido Ocorre quando o volume do gás diminui Recebe sinal negativo p (Pa) p0p0 V0V0 V1V1 V (m 3 ) p1p1

21 ExemploExemplo O gás contido no recipiente ao lado sofre uma transformação, sob pressão de 200 Pa, aumentando seu Volume de 1 m 3 para 5 m 3. Qual o trabalho realizado na transformação? Dados: p = 200 Pa V 0 = 1 m 3 V = 5 m 3 Solução

22 EnergiaEnergia Esta associada ao movimento das partículas do gás: –Quanto maior a temperatura absoluta, maior a velocidade e maior a energia das moléculas; –Quanto menor a temperatura absoluta, menor a velocidade e menor a energia das moléculas. A energia é uma função exclusiva da temperatura absoluta das moléculas do gás

23 Cálculo da Energia Calcula-se a energia de um sistema por: Onde Eé a energia medida em Joules ké a constante de Boltzmann Té a temperatura absoluta, medida em Kelvin

24 Cálculo da Energia Para se determinar o aumento da energia de um sistema, utiliza-se: Onde Eé a energia medida em Joules né o número mols do gás Ré a constante universal dos gases perfeitos Té a temperatura absoluta, medida em Kelvin

25 ConvençõesConvenções Durante uma transformação o gás, sua temperatura pode aumentar ou diminuir, caracterizando a variação da energia. Caso a termperatura Aumente A variação da energia será positiva Diminua A variação da energia será negativa

26 ExemploExemplo Uma amostra gasosa encontra-se a temperatura de 127 ºC. Qual a energia interna das partículas deste gás? Dados: T = 127 ºC => 400 K Solução

27 ExemploExemplo A temperatura de 3 moles de um gás perfeito é aumentada de 27 ºC para 227 ºC. Qual o aumento da energia interna deste gás? Dados: T 0 = 27 ºC => 300 KT 1 = 227 ºC => 500 K n = 3 molR = 8,31 J / mol.K Solução

28 CalorCalor É a energia em trânsito entre corpos que apresentam entre si uma diferença de temperatura. No momento em que as temperaturas se igualam, cessa a transferência de energia e os corpos atingiram o equilíbrio térmico.

29 MedidasMedidas Uma quantidade de calor pode ser medida de duas formas: a do Sistema Internacional ou por uma unidade prática. MedidaUnidade Sistema InternacionalJoule [J] sistema práticoCaloria [cal]

30 ExemploExemplo Um gás recebe 500 cal em forma de calor. Quanto calor foi recebido em Joules? Dados: Q = 500 cal Solução

31 ConvençõesConvenções Um sistema gasoso pode ceder ou receber calor Caso o sistema Receba Seu sinal será positivo Ceda Seu sinal será negativo

32 Leis da Termodinâmica O estudo da termodinâmica esta assentado em três leis: –Lei zero da Termodinâmica –Primeira Lei da Termodinâmica –Segunda Lei da Termodinâmica

33 Lei Zero da Termodinâmica Trata do equilíbrio térmico entre os corpos Anula as trocas de calor e energia quando os corpos atingem a mesma temperatura. Se dois corpos A e B estão em equilíbrio térmico com um corpo C, então A e B estão em equilíbrio térmico entre si.

34 RepresentaçãoRepresentação Sistema A B C

35 Primeira Lei da Termodinâmica Trata do balanceamento energético entre as quantidades de energia interna e externa trocadas durante uma transformação, permanecendo constante durante todo o processo. Daí decorrem: A energia do Universo é constante A energia não pode ser criada e nem destruída, tão somente transformada de um tipo em outro

36 DefiniçãoDefinição Toda vez que um sistema recebe uma quantidade de energia, parte dela será devolvida sob forma de um trabalho desenvolvido e outra parte o sistema assimilará para si.

37 RepresentaçãoRepresentação Pode-se observar

38 ConceitoConceito Onde é o trabalho trocado do gás com o meio Q é a quantidade de calor trocada pelo gás com o meio E é o variação da energia interna do gás A quantidade de calor trocada com o meio corresponde à soma do trabalho realizado pelo gás com o aumento de sua energia térmica

39 ExemploExemplo Uma amostra de gás recebe uma quantidade Q de calor, o que faz com que o gás se expanda e produza um trabalho de 1500 J e sua energia interna aumente em 3000 J. Quanto calor o gás recebeu? Dados: Q = ? cal E = 3000 J e = 1500 J Solução


Carregar ppt "Marcos Germano Degenhardt. IntroduçãoIntrodução Quando um móvel se desloca sobre uma superfície com atrito, há necessidade de um constante fornecimento."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google