A lei de joule dos gazes perfeitos

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  • Publicado : 21 de novembro de 2012
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A lei de Joule dos gases perfeitos

Podemos dizer que é difícil conceituar energia. Pois a energia está presente em todos os processos da Física e também em todas as categorias de processos danatureza. A energia está associada a relações entre corpos e referenciais, à realização de trabalho mecânico, às trocas de calor, ao transporte de informação e muitas outras situações.
Vimos quea Termologia se interessa pelas relações existentes entre as trocas de calor entre os corpos e as conversões de energia ligadas à realização de trabalho. Ela também se interessa pela energiainterna, ou seja, a energia que está ligada ao sistema. Essa energia depende exclusivamente do estado em que se encontra o sistema.
Em relação ao estudo dos gases, a energia interna corresponde aosomatório de várias parcelas de energia, como, por exemplo, a energia cinética média de translação das moléculas, a energia cinética de translação e rotação, etc.
A teoria cinética dos gases ideaispropõe que a energia cinética média de translação de cada molécula se relaciona com a temperatura absoluta da amostra por meio da equação:

Para esse modelo simples, desprezando as demaisenergias, como a energia de rotação, vibração, etc., a energia interna U da amostra com N partículas será o somatório de todas as energias das partículas, ou seja:

Em que n = é o número de mols daamostra. Observe que a energia interna da amostra depende exclusivamente de sua temperatura termodinâmica. Assim, para os gases ideais monoatômicos, a variação da energia interna (ΔU) édeterminada pela variação da energia cinética total de suas moléculas.

Essa conclusão a respeito da variação de energia interna do gás constitui a Lei de Joule para os gases perfeitos. O estudomatemático da equação nos leva às seguintes possibilidades:
- Se , a energia interna (U) do gás aumenta
- Se , a energia interna (U) do gás diminui
- Se , a energia interna (U) do gás permanece...
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