Etapa 3 – passo 1 atps termodinâmica

Etapa 3 – Passo 1 ATPS Termodinâmica

Resumo Primeira Lei da Termodinâmica

A primeira lei da termodinâmica foi formulada por Helmholtz na metade do século XIX, baseando-se num princípio fundamental em física: a conservação da energia.
Entretanto, como os processos termodinâmicos envolvem também trocas de calor, além do trabalho mecânico, este princípio foi ampliado e introduzido o conceito de energia interna de um sistema.

Energia interna representada pela letra U.

Da mesma forma como acontece para a energia potencial gravitacional de um corpo, a variação da energia interna (DU =Uf −U ) depende apenas dos estados inicial e final.
Da mesma forma como acontece para a energia potencial gravitacional de um corpo, a variação da energia interna (DU =Uf −Ui ) depende apenas dos estados inicial e final. Como veremos neste capítulo, a primeira lei da termodinâmica nos dá uma relação para encontrar DU a partir do calor transferido e do trabalho realizado, com isso, é possível definir um valor específico de U para um estado de referência e dessa forma encontrar a energia em qualquer outro estado.
O estado termodinâmico de um fluido homogêneo (líquido ou gás) é descrito pela sua pressão (P), volume (V) e temperatura (T), sendo que ele fica inteiramente determinado por um par destas variáveis, que pode ser (PV) e neste caso a temperatura fica determinada, ou (PT) ou (VT).
Um sistema termodinâmico é caracterizado por ser capaz de realizar trocas de energia com sua vizinhança, ou seja, ele interage com o meio ambiente em sua volta. Isso pode ocorrer através de transferência de calor ou realização de trabalho.

Equivalente mecânico de caloria

A relação entre energia mecânica e calor foi estabelecida por Joule em meados do século XIX, estudando o aquecimento da água.
Joule verificou que o aumento da temperatura era proporcional ao trabalho realizado, sendo que eram necessários 4,186 Joules para aumentar a temperatura de 1,0 grama de água de 14,5ºC para 15,5ºC,