A Primeira Lei da Termodinâmica
Por: Dionéia Bertoletti • 26/4/2022 • Trabalho acadêmico • 1.992 Palavras (8 Páginas) • 85 Visualizações
AULA 2
PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
[pic 1]
A primeira lei da termodinâmica é comumente chamada de "Lei da conservação da energia".
Nos cursos elementares de física, o estudo da conservação de energia dá ênfase às transformações de energia cinética e potencial e suas relações com o trabalho.
Uma forma mais geral de conservação de energia inclui os efeitos de transferência de calor e a variação de energia interna.
Esta forma mais geral é chamada de PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA.
A Primeira Lei trata da conservação de energia, na qual se estabelece que a energia total do universo se
mantém constante apesar de poder ser mudada de uma forma para outra.
Embora a energia assuma várias formas, a quantidade total de energia é constante e, quando energia em uma forma desaparece, ela reaparece simultaneamente em outras formas.
PRIMEIRA LEI SISTEMA[pic 2]
“A variação de energia do sistema tem que ser igual à energia transferida através de suas fronteiras com as vizinhanças.”
Matematicamente: ∆ + ∆ = 0[pic 3][pic 4]
A Energia contida no sistema pode estar nas formas de Energia Cinética (Ec), Energia Potencial (Ep) e
Energia Interna (U).
A Energia Interna está associada à energia das moléculas que compõem o sistema, enquanto que a Energia Cinética e a Energia Potencial estão associadas, respectivamente, ao movimento e a posição em níveis macroscópicos.
Energia Cinética:[pic 5]
𝐸 = 1 𝑚𝑣2
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Energia Potencial:
𝐸𝑃 = 𝑚𝑧𝑔[pic 7]
𝐶 2
[pic 8]
massa
[pic 9]
velocidade
[pic 10]
distância
Aceleração
da gravidade
- A Energia Interna está associada à energia das moléculas que compõem o sistema.
- Devido ao seu movimento incessante, as molécula possuem energia cinética de translação, rotação e de
vibração interna: Energia Interna[pic 11]
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- A adição de calor e/ou trabalho a uma substância aumenta essa atividade molecular, provocando um acréscimo na sua energia interna.
[pic 13][pic 14]
- Energia Interna é um conceito termodinâmico. Ela não pode ser medida diretamente: não há medidores de energia interna.
- Através da primeira lei é possível se determinar variações na energia interna.
- Haverá variações da Energia Interna de um sistema se houver mudanças de temperatura, de fase ou em sua estrutura química (reações químicas).
[pic 15] [pic 16]
TERMODINÂMICA 1 6
Transformação entre Energia Potencial e Energia Cinética: MOVIMENTO DE UM PÊNDULO
ENERGIA POTENCIAL MÁXIMA[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]
ALTURA
ENERGIA POTENCIAL[pic 21][pic 22]
ENERGIA CINÉTICA MÁXIMA
ENERGIA POTENCIAL ENERGIA CINÉTICA[pic 23]
VELOCIDADE
Transformação envolvendo Energia Interna: EXPERIMENTO DE JOULE
TEMPERATURA[pic 24][pic 25]
ENERGIA INTERNA[pic 26]
TRABALHO ENERGIA INTERNA[pic 27][pic 28]
GRAU DE AGITAÇÃO MOLECULAR
Embora a energia assuma várias formas, a quantidade total de energia é constante e, quando energia em uma forma desaparece, ela reaparece simultaneamente em outras formas.
Calor e trabalho: Formas de energia em trânsito através da fronteira que separa o sistema de sua vizinhança.
Energias potencial, cinética e interna: encontram-se no interior do sistema, estando armazenadas na matéria.
CALOR TRABALHO
CALOR/TRABALHO
ENERGIA INTERNA ENERGIA POTENCIAL ENERGIA CINÉTICA
Sistema
Vizinhança
CALOR/TRABALHO[pic 29]
Quando o sistema é dito fechado, não há fluxo de massa por suas fronteiras, apenas de Energia, nas formas de Calor e Trabalho.
∆ + ∆ = 0 (1)[pic 30][pic 31]
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