Sebenta fisica 2 termodinâmica fct

UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

FÍSICA II TERMODINÂMICA

Maria Lourdes Costa José Luís Ferreira

Introdução Termodinâmica é a ciência que estuda a energia e a sua transformação. Existem diferentes tipos de energia: o trabalho realizado por um bloco que escorrega num plano inclinado, energia eléctrica, energia magnética, energia nuclear, etc.. Todos estes tipos de energia são analisáveis do ponto de vista da termodinâmica. Uma vez que a termodinâmica trata da energia e da sua relação com a matéria, podemos dizer que é o campo científico mais geral, porque, qualquer sistema tecnológico envolve a utilização de energia e de matéria. De facto, a engenharia termodinâmica tem um papel vital no “design” de processos, máquinas e sistemas que se utilizam no nosso dia a dia. Quando analisamos determinadas situações físicas, a nossa atenção numa “porção” de matéria que separamos de tudo o que a rodeia. A essa porção de matéria vamos chamar sistema e, ao que a rodeia, vizinhança. Estes conceitos vão ser tratados mais tarde com mais detalhe. Quando consideramos sistemas termodinâmicos constituídos por quantidades de matéria de tamanho finito, tais como ar comprimido num tanque de aço ou num bloco metálico aquecido, estamos a falar de termodinâmica macroscópica ou clássica. Na análise de sistemas deste tipo estamos apenas a considerar a matéria como um todo. Quando consideramos as estruturas atómicas e moleculares da substância, estamos a tratar da termodinâmica microscópica. A termodinâmica microscópica poderá analisar o comportamento das moléculas gasosas baseando-se na termodinâmica clássica. A este tipo de análise chamamos teoria cinética, e nela, as leis da mecânica são aceites como axiomas. A teoria quântica deve substituir a mecânica clássica quando consideramos a matéria à escala atómica. Dado o elevado número de partículas que é considerado numa análise microscópica, usam-se técnicas estatísticas para descrever a distribuição mais provável