Proposta

AULA 16 TERMODINÂMICA
1- INTRODUÇÃO Neste capítulo estudaremos a relação entre duas formas de energia em trânsito. Uma delas é o calor, energia térmica em trânsito, e a outra é o trabalho, energia mecânica em trânsito. O calor, já estudamos anteriormente e o trabalho será definido a seguir. 2- TRABALHO (t) O trabalho será calculado por nós através do método gráfico. Veremos a seguir o cálculo do trabalho para uma transformação qualquer reversível.

O trabalho realizado na transformação XY é numericamente igual à área que vai desde a transformação XY até o eixo dos volumes. Veja o caso em que a pressão se mantém constante, ou seja, uma transformação isobárica.

Fazendo uma análise em uma transformação isobárica podemos verificar que o trabalho depende da variação de volume, isto é, se o volume varia o sistema troca trabalho com o meio e se o volume permanece constante o sistema não troca trabalho com o meio. Quando o sistema se expande, ele empurra o meio externo realizando trabalho sobre o meio. O trabalho realizado é positivo, pois o volume do sistema está aumentando. Quando o sistema sofre uma compressão, ele está sendo comprimido pelo meio externo e, portanto, recebendo trabalho do meio. O trabalho recebido é negativo, pois o volume do sistema está diminuindo. 3- TRABALHO NAS TRANSFORMAÇÕES CÍCLICAS Considerando o ciclo ABCDA, podemos observar que o trabalho realizado pelo sistema é dado pela soma entre os trabalhos realizados nas transformações AB e CD uma vez que os trabalhos nas transformações BC e DA são nulos, pois essas transformações são isocóricas (volume constante).

Note que na transformação AB o sistema sofre uma expande isobárica (realiza trabalho) e na transformação CD o sistema sofre uma compressão isobárica (recebe trabalho).

Como o trabalho na transformação AB é a área A1 e o trabalho na transformação CD é a área A2 e lembrando que na expansão o trabalho é positivo e na compressão o trabalho é negativo, temos:

tciclo = t AB + tCD fi