Introdução à Termodinâmica
Por: Daniel Msm • 25/4/2016 • Bibliografia • 2.988 Palavras (12 Páginas) • 189 Visualizações
[pic 1]
Descriçao de processos físicos como mudança de fase, nao podem ser descritas pela Dinâmica de Newton.
Visao microscópica As leis da Mecânica aplicadas às moléculas individuais num sistema nos leva à Teoria cinética. No entanto, a dinâmica molecular é impraticavel. Em 5 gramas de Oxigenio existem da ordem de 1023 moléculas, um numero impossível de se aplicar as equaçoes deterministas de Newton.[pic 2]
Visao macroscópica Determinaçoes experimentais de grandezas relacionadas com propriedades macroscópicas, tipo pressao, volume, temperatura. Termodinâmica.[pic 3][pic 4]
Mecânica estatística: Ignora a descriçao das moleculas como individuos, levando em conta consideraçoes estatísticas para para descrever as propriedades macroscópicas. [pic 5]
Termodinâmica é a ciencia que dá a descriçao macroscópica de um sistema com sua vizinhança[pic 6]
As quantidades usadas na Termodinâmica são as chamadas variaveis de estado, que são grandezas que caracterizam o estado ou condiçao do sistema. As variaveis de estado incluem: Pressao - P; Volume –V; Temperatura – T; Energia interna – U; Entropia – S; Numero de moles – n.
(1 mol é a quantidade de substancia que contem 6.022 x 1023 moleculas dessa substancia )
Sistema pode ser: Solido,líquido, gás radiaçao etc..[pic 7]
Isolado: Não existe troca de energia
Fechado: Não existe troca de matéria
Aberto: Troca de matéria
[pic 8]
Um sistema está em equilíbrio quando suas variáveis de estado são constantes no tempo e uniformes através de todo o sistema
[pic 9]
Dois sistemas estão em equilíbrio térmico, se quando postos em contato através de uma parede diatérmica, suas variáveis de estado não se alteram.
Dilatação térmica
Variações de tamanho, mudança de fase.[pic 10]
Em um sólido existem da ordem de 1022 ligações /cm3
T vibração ( 1013 Hz), Amplitude 10-8 cm.[pic 11]
A medida que a temperatura cresce, a distância média entre os átomos aumenta. O corpo se dilata como um todo.
Para uma determinada dimensão linear l:
l[pic 12]
ΔT Δl Δl = α l ΔT
α é o coeficiente de dilatação linear:
α= 1/l (Δl /ΔT)
Variação percentual de comprimento por grau de variação de temperatura.
Para sólidos isotrópicos A variação percentual é igual em todas as direções.[pic 13]
ΔA = 2α A ΔT Área A
ΔV = 3α V ΔT Volume V
Para fluidos temos o coeficiente de dilatação volumétrico [pic 14]
β= 1/V (ΔV /ΔT)[pic 15]
Comportamento da Água[pic 16]
Calor e transferência de calor
[pic 17]
Calor é a energia transferida entre um sistema e sua vizinhança devido exclusivamente a uma diferença de Temperatura entre o sistema e alguma parte de sua vizinhança.
Calor é uma forma de energia, o que ficou evidenciado a partir do século XVIII ( Thompsom, 1798 ) e várias experiências que provavam que o trabalho mecânico poderia ser responsável pela criação do calor, até a equivalência da energia mecânica e calor ( Joule, 1843 ), ou a equivalência entre o calor e outras formas de energia ( Carnot, 1843; Von Helmholtz , 1853)
A transferência ou transmissão de calor se da de três maneiras básicas:
Condução: O calor é conduzido através de um meio que une os sistemas que estejam a temperaturas diferentes, existindo um fluxo do sistema de maior temperatura para o de menor temperatura.
Convecção: A transmissão de calor é feita de um lugar para outro pelo deslocamento de material
Radiação: A transmissão se da na emissão continua de energia na forma de ondas eletromagnéticas.
Calor e Trabalho
Calor Energia transferida como conseqüência da diferença de temperatura. Q[pic 18]
Trabalho Energia transferida de um sistema a outro de tal modo que a diferença de temperatura não esteja diretamente envolvida. W[pic 19]
Q e W não são características do estado de equilíbrio do sistema.
Q e W são características dos processos termodinâmicos.
[pic 20][pic 21]
Sistema em equilíbrio inicial
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