Primeira Lei da Termodinâmica MC Escher - Metamorphosis II Em um processo termodinâmico de equilíbrio, o estado de um sistema se transforma gradualmente. A energia total do universo permanece inalterada...
Primeira Lei da Termodinâmica A energia flui entre a vizinhança e o sistema nas formas de calor e trabalho.
O Calor fornecido para o sistema e o Trabalho realizado pelo sistema serão definidos como positivos. (atenção: alguns autores usam definição diferente)
Trabalho realizado em uma variação de volume
O trabalho realizado pelo sistema é dado pela área sob a curva pV. Ele depende do processo (caminho) e pode ser positivo ou negativo.
Energia Interna e a Primeira Lei da Termodinâmica O fluxo de energia entre a vizinhança e o sistema altera a energia interna deste. (1a lei) Q e W dependem do caminho (processo). U depende apenas do estado do sistema!
Relações energéticas para processos termodinâmicos -Em um processo cíclico DU = 0 Q = W -Em um processo adiabático Q = 0 DU = -W -Em um processo isocórico W= 0 DU = Q -Para um sistema isolado W = Q = 0 DU = 0 -Em um processo isobárico W = p DV ... -Em um processo isotérmico ... ...
Energia interna de um gás ideal e a expansão livre Na expansão livre de um gás ideal (gás real a baixa pressão), o volume e a pressão se alteram, mas não a temperatura. Por se tratar de um processo isolado, a energia interna não varia e só pode depender da temperatura: U(T)
Tipos de processos de um gás ideal
Calor específico de um gás ideal Processo isocórico Processo isobárico logo
assim com . Integrando: ou E finalmente
Processo adiabático de um gás ideal / Trabalho