1º lei da termodinamica

Faça o seguinte experimento: encha de ar uma seringa e ar e tampe-a. Comprima o ar. Sentiu a seringa quente? É porque a compressão fez o calor fluir do sistema para sua mão. Mantenha o ar comprimido e espere que a seringa esfrie. Agora solte o êmbolo. Notou que a seringa ficou mais fria? Na expansão o gás perde calor para a vizinhança.
Em cada posição do êmbolo da seringa, o ar se encontra no estado termodinâmico diferente. O Estado Termodinâmico é definido pelas variáveis de estado (ou propriedades termodinâmicas) do sistema. Essas variáveis podem ser pressão (P), temperatura (T), energia interna (U), massa (m), massa específicas () e diversas outras grandezas que são características do sistema estudado. As transformações Termodinâmicas levam o sistema de um estado termodinâmico a outro.
Considere agora que o ar em nossa seringa sofra uma rápida compressão. Há como saber o valor da pressão e temperatura do ar logo após a compressão? O sistema ainda está se estabilizando e pode muito bem haver partes dele com temperaturas e pressões diferentes. Entretanto, após um tempo, as variáveis de estado passam a ter valores praticamente iguais em todas as partes do sistema. Diz-se, então, que foi atingido o equilíbrio termodinâmico. Só se pode definir o estado termodinâmico de um sistema que esteja em equilíbrio termodinâmico. Não é necessário saber todas as variáveis de estado para definir o estado termodinâmico de um sistema. Por exemplo, comprova-se experimentalmente que o estado termodinâmico de um gás é definido, em muito boa aproximação, apenas por meio das variáveis de estado massa (m), volume (V) e pressão (P). Existem relações de dependência entre as variáveis de estado. Para cada valor de m, V e P há somente um valor para cada uma das outras variáveis de estado (por exemplo, U e T). As relações matemáticas entre as variáveis de estado são chamadas de equações de estado. Em 1834, porÉmile Clapeyron (1799 – 1864) com base nas leis experimentais dos gases de