TERMOLOGIA Professor John Disciplina Física E.

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1 TERMOLOGIA Professor John Disciplina Física E

2 Gás Ideal O comportamento de um gás real é tanto mais próximo de gás ideal quando se encontra em baixas pressões e a altas temperaturas.

3 30.(URCA/CE-2008) O comportamento de um gás real aproxima-se do comportamento de gás ideal quando submetido a: a) baixas temperaturas e baixas pressões b) altas temperaturas e altas pressões c) altas temperaturas e baixas pressões d) baixas temperaturas e altas pressões e) baixas temperaturas independentemente da pressão

4 Variáveis de estado de um gás
Volume Pressão Unidade S.I.: m³ Unidade S.I.: N/m² ou Pa Outras unidades 1 m³ = 1000 L Outras unidades 1 atm = 760 mmHg = Pa Temperatura Unidade S.I.: K 𝐓= 𝐓 𝐜 +𝟐𝟕𝟑

5  32.(UFU-MG) As grandezas que definem completamente o estado de um gás são:
a) somente pressão e volume b) apenas o volume e a temperatura. c) massa e volume. d) temperatura, pressão e volume. e) massa, pressão, volume e temperatura.

6 Condições Normais de Temperatura e Pressão
P = 1 atm e T = 273 K

7 Equação de Clapeyron 𝐩𝐕=𝐧.𝐑.𝐓 R = 8,31 J/mol.K p | pressão [Pa]
V | volume [m³] n | numero de mols [mol] R | constante geral dos gases [J/mol.K] R = 8,31 J/mol.K

8 Lei geral dos Gases Transformações Gasosas 𝐏 𝟏 𝐕 𝟏 𝐓 𝟏 = 𝐏 𝟐 𝐕 𝟐 𝐓 𝟐

9 Transformação IsoTérmica
P P V V T T 𝐏 𝟏 𝐕 𝟏 = 𝐏 𝟐 𝐕 𝟐

10 35.(UFAC-AC) Considere o gráfico a seguir:
O gráfico acima representa um comportamento típico de um gás submetido à lei de Boyle - Mariotte (P.V = K). Com relação à curva pode-se afirmar que: a) É uma isocórica e o valor de K é igual a 2,0. b) É uma isoterma e o valor de K é igual a 12,0. c) É uma isocórica e o valor de K é igual a 12,0. d) É uma isoterma e o valor de K é igual a 2,0. e) É uma isobárica e o valor de K é igual a 2,0.

11 Transformação IsoBárica
P P V V T T 𝐕 𝟏 𝐓 𝟏 = 𝐕 𝟐 𝐓 𝟐

12 (UDESC 2014) Um sistema fechado, contendo um gás ideal, sofre um processo termodinâmico isobárico, provocando mudança de temperatura de 200°C para 400°C. Assinale a alternativa que representa a razão aproximada entre o volume final e o inicial do gás ideal. a) 1,5 b) 0,5 c) 1,4 d) 2,0 e) 1,0

13 Transformação IsoVolumétrica
P P V V T T 𝐏 𝟏 𝐓 𝟏 = 𝐏 𝟐 𝐓 𝟐

14 40.(Unifenas-MG) Um moi de um gás ideal é submetido a uma transformação de estado cíclico, como mostra o gráficoa seguir: a) isovolumétrica, isotérmica, isovolumétrica. b) isobárica, isotérmica, isovolumétrica. c) isovolumétrica, isotérmica, isobárica. d) isotérmica, isobárica, isovolumétrica. e) isovolumétrica,isobárica,isotérmica.

15 Teoria Cinética Pressão Velocidade 𝐩= 𝟏 𝟑 . 𝐦 𝐕 .𝐯² 𝐯= 𝟑.𝐑.𝐓 𝐌
𝐯= 𝟑.𝐑.𝐓 𝐌 p | pressão [Pa] V | volume [m³] v | velocidade [m/s] m | massa [kg]

16 Energia Cinética de translação média por molécula 𝑬 𝒄 = 𝟑 𝟐 .𝐧.𝐑.𝐓
𝒆 𝒄 = 𝟑 𝟐 .𝐤.𝐓 Ec | energia cinética [J] T | volume [K] 𝐤=𝟏,𝟑𝟖. 𝟏𝟎 −𝟐𝟑 𝐉 𝐊

17 Energia Cinética de translação média por molécula 𝑬 𝒄 = 𝟑 𝟐 .𝐧.𝐑.𝐓
𝒆 𝒄 = 𝟑 𝟐 .𝐤.𝐓 Ec | energia cinética [J] T | volume [K]

18 Diferentes tipos de trabalho

19 W=F.d.cosθ d W=P.A.d W=P.∆V W=P.∆V P= F A →F=P.A
Trabalho termodinâmico W=F.d.cosθ d P= F A →F=P.A W=P.A.d W=P.∆V W=P.∆V Transformação Isobárica Página 45

20 ∆V=0 →W=0 Transformação Isocórica.
Trabalho termodinâmico W=P.∆V W=P.∆V ∆V>0 →W>0 O sistema realiza trabalho. ∆V<0 →W<0 O meio realiza trabalho. ∆V=0 →W=0 Transformação Isocórica.

21 (UDESC) Um gás em uma câmara fechada passa pelo ciclo termodinâmico representado no diagrama p x V da Figura. O trabalho, em joules, realizado durante um ciclo é: a) + 30 J b) - 90 J c) + 90 J d) - 60 J e) - 30 J

22 Primeira lei da Termodinâmica
O calor fornecido a um sistema é utilizado para a realização de trabalho pelo sistema sobre o meio ∆𝐔=𝐐−𝐖 ∆𝐔| variação da energia interna Q | calor W | trabalho

23 Transformação IsoTérmica
P P V V T T 𝐐=𝐖

24 Transformação IsoBárica
P P V V T T ∆𝐔=𝐐−𝐖

25 Transformação IsoVolumétrica
P P V V T T 𝐐=∆𝐔

26 Exemplo Em uma transformação termodinâmica sofrida por uma amostra de gás ideal, volume e a temperatura absoluta variam como indica o gráfico abaixo, enquanto a pressão se mantém igual a 20N/m2. Sabendo-se que nessa transformação o gás absorve 250J de calor, determine a variação de sua energia interna. ∆𝐔=𝟏𝟓𝟎 𝐉

27 (Udesc 2014) Analise as duas situações:  
I. Um processo termodinâmico adiabático em que a energia interna do sistema cai pela metade. II. Um processo termodinâmico isovolumétrico em que a energia interna do sistema dobra.  Assinale a alternativa incorreta em relação aos processos termodinâmicos I e II. a) Para a situação I o fluxo de calor é nulo, e para a situação II o trabalho termodinâmico é nulo. b) Para a situação I o fluxo de calor é nulo, e para a situação II o fluxo de calor é igual à energia interna inicial do sistema. c) Para a situação I o trabalho termodinâmico é igual à energia interna inicial do sistema, e para a situação II o fluxo de calor é igual à energia interna final do sistema. d) Para a situação I o trabalho termodinâmico é a metade da energia interna inicial do sistema, e para a situação II o trabalho termodinâmico é nulo. e) Para ambas situações, a variação da energia interna do sistema é igual ao fluxo de calor menos o trabalho termodinâmico.

28 (Uem) Sobre o consumo e a transformação da energia, assinale o que for correto.
01) Ao realizar exercícios físicos, é possível sentir a temperatura do corpo aumentar. Isso ocorre porque as células musculares estão se contraindo e, para isso, estão realizando várias reações exergônicas (exotérmicas). 02) Durante o processo de combustão biológica, a energia é liberada de uma só vez, na forma de calor, que é entendido como uma forma de energia em trânsito. 04) Os organismos autótrofos, como algas e plantas, conseguem transformar a energia química do ATP em energia luminosa, obedecendo à lei da conservação da energia. 08) A transformação da energia química do ATP em energia mecânica, como na contração muscular em um mamífero, obedece à primeira lei da termodinâmica. 16) De acordo com a primeira lei da termodinâmica, pode-se dizer que o princípio da conservação da energia é válido para qualquer sistema físico isolado. SIM SIM SIM

29 Obrigado! Boa semana!!!!