fewssdsd

Trabalho

Seja o esquema a seguir, que consiste em um fluido confinado num cilindro dotado de um pistão móvel:

Aplicando-se uma força externa

sobre o fluido, podemos quantificar sua

variação infinitesimal de volume através da seguinte expressão:

Sendo P a pressão exercida pela força

sobre o fluido, segue que:

Logo, temos que:

Rearranjando a expressão anterior, temos:

A quantidade força externa ( assim: equivale ao trabalho infinitesimal (dw) realizado por uma

) aplicada a determinado corpo e que provoca um deslocamento dL,

Por conta da definição referente à 1ª Lei de Termodinâmica, é mais conveniente expressar o trabalho como:

sendo dV é a variação de volume observada para o fluido.

A unidade SI para o trabalho é o joule, J, definida como:
1 J = 1 Pa.m3
Assim como para o calor, podemos identificar duas “formas de trabalho”, o trabalho reversível e o trabalho irreversível.


Trabalho reversível: P  Psist



Trabalho irreversível: P = Pext

Através da experiência de Joule, pôde-se determinar, de fato, que calor e trabalho podem ser interconvertidos entre si. Vejamos:

Na montagem acima, o bloco de massa m, ao se deslocar de uma altura h, gira a hélice no interior do recipiente com água. Com o deslocamento do bloco, se observa uma variação de ΔT na temperatura da água.
Logo, podemos dizer que o trabalho realizado pelo bloco é transferido para a água na forma de calor, ou seja: á á

Assim, através dessa belíssima experiência, chega-se a conclusão que:

1 cal = 4,18 J,

ou seja, calor e trabalho, são, de fato, formas de energia interconversíveis entre si.

A partir dessa experiência, formulou-se a chamada 1ª Lei da Termodinâmica:

“Todo e qualquer sistema possui uma função de estado extensiva denominada energia interna (U), cuja variação infinitesimal (para um sistema fechado) só acontece mediante trocas de calor e/ou trabalho”. dU = dq + dw  U = q + w,

sendo:
. U: variação de