Termodinâmica

A ENERGIA NO
AQUECIMENTO/
ARREFECIMENTO
DE SISTEMAS

Modificando a energia interna de um sistema
Consideremos um sistema constituído por um recipiente que contém um líquido

Como poderemos aumentar a energia deste sistema?

É possível aumentar a energia deste sistema:

Calor

Trabalho mecânico Radiação

PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
A energia total transferida para o sistema é igual à variação da sua energia interna.
U = W + Q + R
U – Energia interna (J)
W- energia sob a forma de trabalho (J)
Q- energia sob a forma de calor (J)
R- Radiação (J)
• Energia fornecida ao sistema é positiva.
• Energia cedida às vizinhanças é negativa.

PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA

(a) expansão: W < 0
(b) compressão: W > 0

PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA

Exercícios:

Exercícios
3- O sistema forneceu 1500 J de energia sob a forma de calor. Enquanto ocorre este processo, o êmbolo vai subindo e portanto o sistema realiza
500 J, sob a forma de trabalho. Calcule a variação de energia interna.
R: 1 kJ

CAPACIDADE TÉRMICA MASSICA
Se fornecermos a um corpo, energia sob a forma de calor
(Q). Qual será a variação de temperatura experimentada pelo corpo? (supondo que não se verifica mudança de estado)
A variação de temperatura () experimentada pelo corpo, depende da natureza e da massa (m) que o constitui e da quantidade de calor (Q) que lhe é fornecida.

Q m c 


Natureza da substância 

Massa da substância CAPACIDADE TÉRMICA MASSICA
Capacidade
térmica mássica de uma substância (c)

é numericamente igual à quantidade de energia que é necessária transferir para que 1 kg dessa substância, para que a sua temperatura varie de
1ºC

Unidades:
[Q] = J (Joule)
[] = ºC ou K
[m] = kg
[c] = J kg-1ºC-1

Q c m 

CAPACIDADE TÉRMICA MASSICA
Cada material comporta-se de modo diferente quando é aquecido. c (água) = 4,18 x 103J kg-1 ºC-1 c (gelo) = 2,1 x 103 J kg-1 ºC-1
Se se fornecer a 100 g