Leis da termodinamica

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Trabalho
De
Física
“Leis da Termodinâmica”

Nome: Beatriz Dias Grigol N° 06
Nome: Rainne da Costa Polvere N° 42
2°A

1º Lei da Termodinâmica
A primeira lei da termodinâmica é o principio da conservação da energia aplicados a sistemas termodinâmicos. Nela observamos a equivalência entre trabalho e calor, o princípio da conservação da energia baseia-se nofato de que a energia não é criada e nem destruída, mas sim transformada.
* Equacionamento:
Quando fornecemos a um sistema certa quantidade de energia Q, esta energia pode ser usada de duas maneiras:
1. Uma parte da energia pode ser usada para o sistema realizar um trabalho (t), expandindo-se ou contraindo-se, ou também pode acontecer de o sistema não alterar seu volume (t = 0);
2. A outraparte pode ser absorvida pelo sistema, virando energia interna, ou seja, essa outra parte de energia é igual à variação de energia (ΔU) do sistema. Se a variação de energia for zero (ΔU = 0) o sistema utilizou toda a energia em forma de trabalho.
ΔU= Q – t
Assim temos a primeira lei da termodinâmica: a variação de energia interna ΔU de um sistema é igual à diferença entre o calor Q trocado como meio externo e o trabalho t por ele realizado durante uma transformação.
Aplicando a lei de conservação da energia, temos:
ΔU= Q – t à Q = ΔU + t
* Q à Quantidade de calor trocado com o meio:
Q > 0 a o sistema recebe calor;
Q < 0 a o sistema perde calor.

* ΔU à Variação da energia interna do gás:
ΔU > 0 a energia interna aumenta, portanto, sua temperatura aumenta;
ΔU< 0 a energia interna diminui, portanto, sua temperatura diminui.

* t à Energia que o gás troca com o meio sob a forma de trabalho:
t > 0 a o gás fornece energia ao meio, portanto, o volume aumenta;
t < 0 a o gás recebe energia do meio, portanto, o volume diminui.

* Energia Interna é soma de todas as energias que existem em um gás.
Trabalho é a energia em trânsito entredois corpos devido à ação de uma força.
Calor é a energia transferida de um corpo para outro em virtude, unicamente, de uma diferença de temperatura entre eles.
ΔU = Variação de Energia Interna
t = Trabalho
Q = Calor
Em palavras, podemos dizer que, a variação da energia interna de um sistema é a diferença entre a quantidade de calor recebida ou cedida e o trabalho realizado sob ou pelosistema - Quando uma quantidade de calor Q é absorvida [Q positivo] ou cedida [Q negativo] por um sistema e um trabalho t é realizado por este sistema [T positivo] ou sobre ele [T negativo]

* Exemplo da primeira lei:

Vamos calcular a variação de energia de uma amostra de um grama de água na transição de fase em que ela passa de líquido para vapor a temperatura constante de 100°C e a pressãoconstante de 1 atm.
Para fazer isso, consideraremos o vapor d’água como um gás ideal, de modo que o seu volume pode ser calculado pela equação de estado de Clapeyron. O número de mols da amostra é:

O volume da amostra na fase líquida, V1 = 10-3 m3, é muito menor do que o volume da amostra na fase de vapor, V2 = 1,84 x 10-3 m3. Desse modo, para calcular a quantidade de energia associada aotrabalho realizado pela amostra de água sobre a vizinhança no processo de expansão de V1 para V2, podemos desprezar V1. Daí:
W = P _V = PV2 = (1,01 x 105 N/m2) (1,84 x 10-3m3) = 185,84 J
O calor latente de vaporização da água tem o valor L=2,25x106 J/kg. Desse modo, a quantidade de energia associada ao calor fica:
Q = Lm = (2, 25 x 106 J/kg) (10-3 kg) = 2250,00 J
A variação da energiainterna de uma amostra de um grama de água na transição de fase em que ela passa de líquido para vapor a temperatura constante de 100°C e a pressão constante de 1 atm é:
 U = Q – W = 2250,00 J – 185,84 J = 2064,16 J

2º Lei da Termodinâmica
A segunda lei da termodinâmica ou segundo princípio da termodinâmica expressa, de uma forma concisa, que "A quantidade de entropia de qualquer sistema...
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