A 1ª Lei da Termodinâmica... ...e suas aplicações às transformações gasosas.

Carteira do João: Saiu com R$100,00 Recebeu R$30,00 durante o dia Pagou R$40,00 durante o dia Quanto o total em sua carteira variou durante o dia? Variação de $$ = Final – Inicial Variação de $$ = (100+30-40) – 100 Variação de $$ = -10 O total em sua carteira variou em -R$10,00, ou seja, diminuiu R$10,00.

A Energia dos Gases também se conserva! Um gás preso em um cilindro está com certa energia interna inicial Ui Realiza um trabalho τ Recebe um calor Q A energia interna final Uf será: Uf = Ui + Q – τ Uf – Ui = Q – τ Variação da energia interna: ΔU = Q - τ

Gás sofrendo transformação 1ª Lei da Termodinâmica ΔU = Q – τ Gás sofrendo transformação ΔU = Uf - Ui Trabalho τ Calor Q

Transformação Isobárica Pressão constante τ = p. ΔV ΔU = Q – τ ΔU = Q – p. ΔV Se o gás realizar mais trabalho que receber calor, então sua energia interna diminuirá e vice-versa. Sacola vedada, frouxa, com peso em cima, ao sol ou na geladeira.

Transformação Isotérmica Temperatura constante Energia do gás não muda: Uf = Ui  ΔU = 0 ΔU = Q – τ 0 = Q – τ Q = τ Todo calor absorvido pelo gás se transforma em trabalho (não significa que não há perdas!)

Transformação Isovolumétrica Volume constante Não realiza trabalho  τ = 0 ΔU = Q – τ ΔU = Q – 0 ΔU = Q Todo calor absorvido pelo gás fica nele mesmo, aumentando sua energia interna, e vice-versa! Panela de pressão vedada com ar dentro, ao fogo ou na geladeira.

Transformação Adiabática Não há troca de calor com o meio (ou é rápido, ou está isolado) Q = 0 ΔU = 0 – τ ΔU = – τ A energia do trabalho é o negativo da variação da energia do gás: se recebe trabalho (τ<0), a energia interna aumenta (ΔU>0), e vice-versa. Empurrar ou puxar bomba de encher pneu vedada rápido Ou Soprar fazendo “biquinho”

Soprar fazendo “biquinho”: τ Ui “biquinho” Uf<Ui ar Expansão rápida, Q = 0 O gás expande rápido, usando para fazer esse trabalho sua própria energia; por isso sua energia diminui, e ΔU<0. Por isso, esfria!

Lembre-se que... Calor recebido pelo gás: Q>0 Calor cedido pelo gás: Q<0 Trabalho realizado pelo gás: τ>0 Trabalho sofrido pelo gás: τ<0 ΔU<0  temperatura diminui ΔU>0  temperatura aumenta

A 2ª Lei da Termodinâmica...

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